圉体特理学_黄尾筇二章固体的鑪合_20050406 第二章固体的鲒合 晶体结合的类型 晶体结合的物理本质 固体结合的基本形式与固体材料的结构、物理和化学性质有密切联系 §21离子性结合 元素周期表中第I族碱金属元素(Li、Na、K、Rb、Cs)与第Ⅶ族的卤素元素(F、Cl、Br、Ⅰ化 合物(如NaCl,CsCl,晶体结构如图XCH00l00901和ⅹCH001010所示)所组成的晶体是典 型的离子晶体,半导体材料如CdS、ZnS等亦可以看成是离子晶体。 XCH0010090I 1.离子晶体结合的特点 以CsCl为例,在凝聚成固体时,Cs原子失去价电子,CI获得了电子,形成离子键。以离子为结合 单元,正负离子的电子分布高度局域在离子实的附近,形成稳定的球对称性的电子壳层结构; K →Ne,→ b→6Cs Rb Xe C 离子晶体的模型:可以把正、负离子作为一个刚球来处理; 离子晶体的结合力:正、负离子之间靠库仑吸引力作用而相互靠近,当輦近到一定程度时,由于 泡利不相容原理,两个离子的闭合壳层的电子云的交迭会产生强大的排斥力。当排斥力和吸引力相 互平衡时,形成稳定的离子晶体; 一种离子的最近邻离子为异性离子; 离子晶体的配位数最多只能是8(例如CsCl晶体); r由于离子晶体结合的稳定性导致了它的导电性能差、熔点高、硬度高和膨胀系数小; REVISED TIME: 05-4 CREATED BY XCH固体物理学_黄昆_第二章 固体的结合_20050406 第二章 固体的结合 晶体结合的类型 晶体结合的物理本质 固体结合的基本形式与固体材料的结构、物理和化学性质有密切联系 § 2.1 离子性结合 元素周期表中第 I 族碱金属元素（Li、Na、K、Rb、Cs）与第 VII 族的卤素元素（F、Cl、Br、I）化 合物（如 NaCl， CsCl，晶体结构如图 XCH001_009_01 和 XCH001_010 所示）所组成的晶体是典 型的离子晶体，半导体材料如 CdS、ZnS 等亦可以看成是离子晶体。 1. 离子晶体结合的特点 以 CsCl 为例，在凝聚成固体时，Cs 原子失去价电子，Cl 获得了电子，形成离子键。以离子为结合 单元，正负离子的电子分布高度局域在离子实的附近，形成稳定的球对称性的电子壳层结构； , , , Na K Rb Cs Ne Ar Kr Xe F Cl Br I + + + + − − ⇒ ⇒ − ⇒ − ⇒ 离子晶体的模型：可以把正、负离子作为一个刚球来处理； 离子晶体的结合力：正、负离子之间靠库仑吸引力作用而相互靠近，当靠近到一定程度时，由于 泡利不相容原理，两个离子的闭合壳层的电子云的交迭会产生强大的排斥力。当排斥力和吸引力相 互平衡时，形成稳定的离子晶体； 一种离子的最近邻离子为异性离子； 离子晶体的配位数最多只能是 8（例如 CsCl 晶体）； 由于离子晶体结合的稳定性导致了它的导电性能差、熔点高、硬度高和膨胀系数小； REVISED TIME: 05-4-9 - 1 - CREATED BY XCH