第一章晶体结构 固体材料是由大量的原子(或离子、分子)组成的。一般固体材料每1cm3的体积 中有102~1023个原子。固体材料中的原子按一定规律排列。根据固体材料中原子排列的 方式可以将固体材料分为晶体、非晶体和准晶体。理想晶体中原子排列具有三维周期性 或称为长程有序;非晶体中原子的排列呈现近程有序、长程无序的特点;准晶体的特点 则介乎于晶体和非晶体之间。本章主要介绍理想晶体中原子排列的规律 §1.1晶体的宏观特性 不同原子构成的晶体具有不同的性质,即使是由同种原子构成的晶体,由于结构不 同,其性质也会有很大的差别。但不同的晶体之间,仍存在着某些共同的特征,这主要 表现在以下几个方面。 1.1.1长程有序 具有一定熔点的固体称为晶体。用X射线衍射方法对晶体进行研究表明,晶体内部 原子的排列是按照一定的规则排列的。这种至少在微米级范围内的规则排列称为长程有 序。长程有序是晶体材料具有的共同特征。在熔化过程中,晶体长程有序解体时对应着 定的熔点。晶体可分为单晶体和多晶体。在单晶体内部,原子都是规则地排列的;多 晶体是由许多小单晶(晶粒)构成的,在各晶粒内原子是有序排列,而不同晶粒内的原 子排列是不同的。 1.12自限性与解理性 晶体具有自发地形成封闭几何多面体的特性,称为晶体的自限性。晶体外形上的这 种特性是晶体内部原子有序排列的反映。一个理想完整的晶体,相应的晶面具有相同的 面积。晶体具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质,这种性质称为晶体的解理性,相应 的晶面称为解理面 1.1.3晶面角守恒 由于生长条件的不同,同一种晶体外形会有一定的差异。例如,岩盐(氯化钠)晶 体的外形可以是立方体或八面体,也可以是立方和八面混合体,如图1.1所示。虽然同 种晶体由于生长条件不同,其外型可能不同,但相应的两晶面之间的夹角却总是恒定 的。例如,图1.2所示的石英晶体的mm两面间的夹角总是60°0′,mR两面间的夹角第一章 晶体结构 固体材料是由大量的原子（或离子、分子）组成的。一般固体材料每 1cm3 的体积 中有 1022~1023个原子。固体材料中的原子按一定规律排列。根据固体材料中原子排列的 方式可以将固体材料分为晶体、非晶体和准晶体。理想晶体中原子排列具有三维周期性， 或称为长程有序；非晶体中原子的排列呈现近程有序、长程无序的特点；准晶体的特点 则介乎于晶体和非晶体之间。本章主要介绍理想晶体中原子排列的规律。 §1.1 晶体的宏观特性 不同原子构成的晶体具有不同的性质，即使是由同种原子构成的晶体，由于结构不 同，其性质也会有很大的差别。但不同的晶体之间，仍存在着某些共同的特征，这主要 表现在以下几个方面。 1.1.1 长程有序 具有一定熔点的固体称为晶体。用 X 射线衍射方法对晶体进行研究表明，晶体内部 原子的排列是按照一定的规则排列的。这种至少在微米级范围内的规则排列称为长程有 序。长程有序是晶体材料具有的共同特征。在熔化过程中，晶体长程有序解体时对应着 一定的熔点。晶体可分为单晶体和多晶体。在单晶体内部，原子都是规则地排列的；多 晶体是由许多小单晶（晶粒）构成的，在各晶粒内原子是有序排列，而不同晶粒内的原 子排列是不同的。 1.1.2 自限性与解理性 晶体具有自发地形成封闭几何多面体的特性，称为晶体的自限性。晶体外形上的这 种特性是晶体内部原子有序排列的反映。一个理想完整的晶体，相应的晶面具有相同的 面积。晶体具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质，这种性质称为晶体的解理性，相应 的晶面称为解理面。 1.1.3 晶面角守恒 由于生长条件的不同，同一种晶体外形会有一定的差异。例如，岩盐（氯化钠）晶 体的外形可以是立方体或八面体，也可以是立方和八面混合体，如图 1.1 所示。虽然同 一种晶体由于生长条件不同，其外型可能不同，但相应的两晶面之间的夹角却总是恒定 的。例如，图 1.2 所示的石英晶体的 mm 两面间的夹角总是 60°0′，mR 两面间的夹角 1