第八章金属晶体的结构 Chapter 7.The Structure of Metallic and Ionic Crystals
第八章 金属晶体的结构 Chapter 7. The Structure of Metallic and Ionic Crystals
8.1金属能带理论 8.2金属单质的晶体结构 8.2.1等径圆球最密堆积与A1、A,型结构 8.2.2最密堆积结构中的空隙类型 8.2.3非最密堆积结构 8.2.4空间利用率 8.2.5小结：几种典型的金属单质晶体结构 时间安排：讲课2学时，实习2学时 2
2 8.1 金属能带理论 8.2 金属单质的晶体结构 8.2.1 等径圆球最密堆积与A1、A3型结构 8.2.2 最密堆积结构中的空隙类型 8.2.3 非最密堆积结构 8.2.4 空间利用率 8.2.5 小结:几种典型的金属单质晶体结构 时间安排 ：讲课2学时，实习2学时 Contents
金属的特性 在元素周期表这个王国里，大约80%是金属元素 的领地， 使金属原子结合成金属的作用是金属键.金属 键没有饱和性和方向性.金属晶体的物理性质和结 构特点都与金属键密切相关 1.金属光泽；2延性和展性 3.导电和导热性； 4.配位数高8-12；5形成合金 有许多新合成的非金属、高分子材料，但不能代替金属 为解释价电子数少，配位数高等特性采用下列理论3
3 在元素周期表这个王国里，大约80%是金属元素 的领地. 使金属原子结合成金属的作用是金属键. 金属 键没有饱和性和方向性. 金属晶体的物理性质和结 构特点都与金属键密切相关. 金属的特性 1.金属光泽； 5.形成合金 2.延性和展性 3.导电和导热性； 4.配位数高8-12； 有许多新合成的非金属、高分子材料，但不能代替金属 为解释价电子数少，配位数高等特性采用下列理论
AO的重叠 AO MO 分子轨道能级演变成能带的示意图 反键MO 成键MO 能带
4 分子轨道能级演变成能带的示意图 成键MO 反键MO
原子逐步成建情况 38电子云重叠情况 能量变化情况 Ia-Na Et=B(。3s) D(3)原子能及 E1=E(。3s) () (b) Na—Na -Na (d) E1至E。 E(33) E1至EG (f) 33能带 牛充 电子 (g) (h) () 立方体心密堆积 立方体心密堆积的圆球接 3&能带包含N个能级，N等 触情况 于品体内的原子数，是阿伏加 圆球是指(18)(2s)2(2p)6 得罗数的数量级。所以个别 电子云的界面，(3$)电子 能级间的差别非常小，实示上 云是互相重叠的 是连续的 图13-1金属键的形成过程和能级变化
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8.1金属能带理论 导体的能带结构特征 3s 是具有导带. Na的能带结构：1s、 2P 2s、2p能带都是满带，而 2s 三 3s能带中只填充了其中N /2个轨道，是部分填充电 子的能带，即导带. 单价金属Na的能带结构 6
6 单价金属Na的能带结构 导体的能带结构特征 是具有导带． Na的能带结构: 1s、 2s、2p能带都是满带，而 3s能带中只填充了其中 N ／2个轨道，是部分填充电 子的能带，即导带． 3s 2p 2s 1s 8.1 金属能带理论
81金属能带理论 3s与3p Mg的3s能带虽已 填满，但与3p空带重 叠，总体看来也是导 金属Mg的能带结构 带. 7
7 Mg的3s能带虽已 填满，但与3p空带重 叠，总体看来也是导 带． 3s与3p 金属Mg的能带结构 8.1 金属能带理论
E25eV 学体 绝缘体 半导体 图8.2 导体、绝缘体和半异体的能带结构特征 8
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能带重香 跃迁 空 3p 带 (导带 金 导带 满 满 能带 L1的2S能带 (半满 Mg的能带模型
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导带 △E≤4.81×101J △E>8.0x1019J 禁带 满滞 半导体 绝缘体
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