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晶粒边界

晶粒边界(),简称晶界,指多晶材料中晶粒之间的接合区域。在结晶学中晶粒边界是一种二维的晶体缺陷。晶粒边界出现在结构相同方向不同的微晶区域里,通过化学腐蚀可以使之在晶体表面显现。晶粒边界有小角度晶界和大角度晶界之分。当两个微晶区域之间的角度差值大于15度时,我们称之为大角度晶界。大角度晶界阻碍了位错的形成,从而影响了相邻晶粒。因此大角度晶界对金属材料的机械特性影响显著。在大多数情况下,晶粒边界会导致强度的提高,也就是说细粒度晶体更加坚固,…

弗里德定律

弗里德定律(), 由提出,是实函数的一种傅里叶变换性质。 给定一个实函数f(x), 其傅里叶变换为: :F(k)=\int^{+\infty}_{-\infty}f(x)e^{i k \cdot x }dx 其有以下性质: F(k)=F^(-k) \, 其中F^是F的复共轭函数。 其中心对称点(k,-k)称为弗里德对(Friedel's pairs) 其幅方|F|^2也是中心对称的: |F(k)|^2=|F(-k)|^2 \, F的相位…

布拉格平面

的光路图]] 在物理学中,布拉格平面()是指在倒易空间中垂直平分倒易矢量\scriptstyle \mathbf{K}的平面。布拉格平面被定义为X射线衍射晶体学中衍射峰的劳厄衍射条件的一部分。 根据图1.,入射的X射线的平面波方程为: :e^{i\mathbf{k} \cdot \mathbf{r}} = \cos {(\mathbf{k} \cdot \mathbf{r})} + i\sin {(\mathbf{k} \cdot \m…

完整晶体

完整晶体()指不存在点缺陷,线缺陷和面缺陷等类型晶体缺陷的晶体。由于在结晶时不可能排除造成晶体缺陷的因素,因而在现实中,完整晶体并不存在。但这一假象概念对于热力学定律的表述非常重要。 在晶体学中,其可以被用来指不存在线缺陷和面缺陷的晶体,因为对于不存在其他类型晶体缺陷的晶体,少量的点缺陷是难以测定的。 晶体缺陷可由于重力因素产生。因而在像国际空间站或太空这种零重力环境中,可以制得接近完整晶体的较为理想的晶体。。 参考文献 参阅 晶体 晶…

晶胞

晶胞是晶體結構中的最小平行六面體單位。將晶体中的原子抽象成一个几何点,得到一个空间点阵。在点阵中任意取一个平行六面体,这个平行六面体就是晶胞。晶胞八个顶点上的粒子一定相同。 參考文獻

晶格常數

晶格常数(),或称晶胞参数,或晶格参数(),是指晶格中晶胞的物理尺寸。三维空间中的晶格一般有 3 个晶格常数,分别用 a, b 和 c 来表示。但在立方晶体结构这一特殊情形下,这 3 个常数都相等,故仅用 a 来表示。类似的情形还有六方晶系结构,其中 a 和 b 这两个常数相等,因此我们只用 a 和 c。一族晶格常数也可合称为晶格参数 (lattice parameter)。但实际上,完整的晶格参数应当由 3 个晶格常数和 3 个夹角α…

准晶体

準晶体,亦称为“准晶”或“拟晶”,是一种介于晶体和非晶体之间的固体。准晶体具有与晶体相似的长程有序的原子排列;但是准晶体不具备晶体的平移对称性。根据晶体局限定理(crystallographic restriction theorem),普通晶体只能具有二次、三次、四次或六次旋转对称性,但是准晶的布拉格衍射图具有其他的对称性,例如五次对称性或者更高的如六次以上的对称性。 数学家在20世纪60年代就发现了这种图形。但是直到快20年后这种理…

皮尔逊符号

皮尔逊符号()又称皮尔逊记号,是晶体学中描述晶体结构的一种方法,由里奥·布鲁尔·皮尔逊创立。这种符号由两个字母和一个数字组成,例如: 金刚石型结构,cF8 金红石型结构,tP6 根据,两个斜体字母具体指定布拉维点阵,其中小写字母表明晶体的类型,大写字母表明点阵的类型。最后的数字表示一个晶胞内原子的个数。 符号对照表 十四种可能的布拉维点阵可以通过前两个字母来区别: 皮尔逊符号和空间群 皮尔逊符号不能唯一地表示晶体结构的空间群,例如氯化钠…

卡普斯钦斯基方程

卡普斯钦斯基方程()可以计算离子晶体的晶格能 UL,而这是实验难以确定的。这是以卡普斯钦斯基的名字命名的,他在1956年提出了这个方程。 :U_{L} = - {K} \cdot \frac{\nu \cdot |z^+| \cdot |z^-|}{r^+ + r^-} \cdot \biggl( 1 - \frac{d}{r^+ + r^-} \biggr) : 这样计算的晶格能较为准确,与准确值在一般情况下相差不到5 %。 此外,在…

晶体学

的原子分辨率图像。 较亮的原子是锶,而较暗的原子是钛。]] 晶体学,又称结晶学(),是一门以确定固体中原子(或离子)排列方式为目的的实验科学。“晶体学”一词原先仅指对各种晶体性质的研究,但随着人们对微观尺度上的认识加深,其词义已大大扩充。 在X射线衍射晶体学提出之前(介绍见下文),人们对晶体的研究主要集中于晶体的点阵几何上,包括测量各晶面相对于理论参考坐标系(晶体坐标轴)的夹角,以及建立晶体点阵的对称关系等。夹角的测量用测角仪完成。每个…

密勒指数

密勒指数()是一种用来确定晶体方向的指数,又称晶面指数。要想计算出一个晶面的密勒指数(hkl)需要: 确定该晶面在晶胞坐标轴上的截距(依序為x, y, z軸,通常為長、寬、高) 取这些值的倒数(默认∞的倒数为0) 将这些倒数化作最简整数比 用括号将它们括起 以一个正方体的顶面为例,它在坐标轴上的截距为「+∞(h),+∞(k),1(l)」,这样它们的倒数之比就为0:0:1,换句话说,用密勒指数表示就是(001)。密勒指数之所以使用倒数之比…

埃瓦尔德球

埃瓦尔德球(),或译作厄瓦耳球,是一种用于电子衍射、中子衍射和X射线衍射的几何构图方式,它表示以下物理量的关系: : 入射和散射X射线的波矢 : 对于给定反射的衍射角 : 晶体的倒易点阵 这个概念是由德国物理学家和晶体学家保罗·彼得·埃瓦尔德提出的,他自己将其称为反射球。 埃瓦尔德球可以用来寻找特定X射线波长和晶胞维度的。它通常被简化为二维的“埃瓦尔德圆”模型,尽管通常仍叫埃瓦尔德球。 埃瓦尔德构图 外部链接 [http://www.r…

玻恩–朗德方程

玻恩-朗德方程()是由德国化学家马克斯·玻恩和阿尔弗雷德·朗德提出的一个计算离子化合物晶格能的公式。1918年,马克斯·玻恩和阿尔弗雷德·朗德提出晶格能的计算公式可由离子晶格的静电势和推斥型势能概念推导出来。 :E =- \frac{N_AMz^+z^- e^2 }{4 \pi \epsilon_0 r_0}\left(1-\frac{1}{n}\right) 其中: *NA = 阿伏伽德罗常数; *M = 马德隆常数,取决于晶体中的几…

爱明诺夫奖

格雷戈里·阿米诺夫奖()是由瑞典皇家科学院于1979年设立的国际奖项,得名于瑞典科学家 (1883-1947),以奖励世界范围内在晶体学领域做出重要突出贡献的科学家,每年颁发给不超过3人。 1980年和2004年空缺。2014年清华大学教授施一公获得爱明诺夫奖,成为自1979年设立35年以来的第46位得主,更是首位获得该奖的中国科学家。 历年得主 参考资料 外部链接 *[http://www.kva.se/sv/Priser/Grego…

赫尔曼–莫甘记号

在几何学中,赫尔曼–莫甘记号(Hermann–Mauguin notation)是一套用于标记点群,和空间群中的对称要素的表示法,得名于德国晶体学家赫尔曼·卡尔(于1928年提出)和法国矿物学家查尔斯-维克多克·莫甘(于1931年修改)。1935年,在国际晶体学手册(International Tables For Crystallography)发表第一版时,赫尔曼–莫甘记号就被采用为标准记法,因而赫尔曼–莫甘记号有时也被称作国际记号…

热椭球体

稳定构象异构体的热椭球模型,化学式或,简写为。碳原子(C)以黑色标示,氢原子(H)以灰白色标示,氧原子(O)以红色标示。热椭球的概率水平设置为50%,原子位置及各向异性位移参数基于该分子的晶体结构数据得出。]] 晶体中氯原子(处于+5氧化态)的配位环境热椭球模型,化合物化学式。中央亮绿色为+5氧化态的氯原子(Cl),红色为氧原子(O),外围黄绿色为来自六氟锑酸根()的四个氟离子,右侧浅色线条表示F-Cl配位作用。该反应性化合物通过与全氟…

晶体结构

晶体结构是指晶体的周期性结构。固体材料可以分为晶体、準晶体和非晶体三大类,其中,晶体内部原子的排列具有周期性,外部具有规则外形,比如钻石(图)。 勒内·朱斯特·阿维(René Just Haüy)最早提出晶体的規則外型是因为晶體内部原子分子呈規則排列,比如鑽石所具有的完美外形和優良光学性質就可以歸結為其内部原子的規則排列。20世紀初期,勞厄發明X射線衍射法,從此人們可以使用X射线來研究晶體内部的原子排列,其研究结果進而證實了阿维的判斷。…

里特沃尔德精修

里特沃尔德精修(Rietveld refinement),简称里特沃尔德法(Rietveld method),是由荷兰晶体学家提出的一种晶体材料表征技术,是全谱拟合法的一种。根据实验测得的多晶衍射数据全谱信息,利用物质的晶体结构参数(晶胞参数、原子坐标等)和非结构参数(峰宽、择优取向因子等)信息模拟计算并利用非线性最小二乘法不断拟合接近实验谱图,从而得到晶体结构信息的方法。 里特沃尔德精修还有里特沃尔德全谱拟合(Rietveld who…

泡生法

泡生法(Kyropoulos method)由俄罗斯人发明的一种从熔融液体中生长单晶体的晶体生长法,现在广泛应用于蓝宝石单晶的生长。 泡生法区别于其他生长方法的最大特点是,放肩阶段和等径阶段晶体是有很大一部分在融体内部,由于结晶过程的自身特点,使得生长到一定程度,如果温度设定合适不需要向上提拉籽晶就能实现晶体不断结晶,完成生长。 泡生法基本原理 泡生法(Kyropoulos method)的原理与提拉法类似。首先原料熔融,再将一根籽晶与…

鑽石結構

鑽石結構,也叫金刚石結構,以金刚石的晶体结构命名,空間晶格為面心立方晶格,每個晶格點的基元包含兩個相同的原子,分別位在000和 \begin{matrix} \frac{1}{4} \frac{1}{4} \frac{1}{4} \end{matrix} 。每個原子有四個最鄰近的原子,形成四面體鍵結。鑽石結構是相当空旷的,以硬球堆积模型来计算原子堆积因子僅有\frac{\sqrt{3} \pi}{16}(34%)。 參見 晶體結構 格子