圉体特理学_黄尾筇二章固体的鑪合_20050406 大多数离子晶体对可见光是透明的,在远红外区有一特征吸收峰。 氯化钠型(NaCl、KCl、AgBr、PbS、MgO配位数6) 氯化铯型(CsCl、TBr、TI)(配位数8) 离子结合成分较大的半导体材料ZnS等(配位数4) 2.离子晶体结合的性质 1)系统内能的计算 晶体内能为所有离子之间的相互吸引库仑能和重叠排斥能之和。以NaCl晶体为例,r为相邻正负离 2(-1) +n2+n3 子的距离,一个正离子的平均库仑能:∑ 2m,Mn, 4TEo(n-r+n2r+nir) n1,n2,n3遍及所有正负离子,因子12一库仑作用为两个离子所共有,一个离子的库伦能为相 互作用能的一半。 一个负离子的平均库仑能:1∑,(-9)(-1-一,m,n2遍及所有正负离 子,因子12一库仑作用为两个离子所共有,一个离子的库伦能为相互作用能的一半。 q2(-1) n1+n2+n3 一个原胞有两个离子,其原胞的能量:∑ 4TEo(nfr+nr+nar 1)"+2+ 即 4TEorm,m(ni+n2+ni) a= 一α:马德隆常数,完全取决于晶体的结构。 n.2n(m2+n2+n) 几种常见的晶体晶格的马德隆常数 离子晶体 NaCl CscI ZnS 马德隆常数 1.763 1638 相邻两个离子因电子云有显著重叠时的排斥能:be-0或者 b REVISED TIME: 05-4 CREATED BY XCH固体物理学_黄昆_第二章 固体的结合_20050406 大多数离子晶体对可见光是透明的，在远红外区有一特征吸收峰。 氯化钠型(NaCl、KCl、AgBr、PbS、MgO)(配位数 6) 氯化铯型(CsCl、 TlBr、 TlI)（配位数 8） 离子结合成分较大的半导体材料 ZnS 等（配位数 4） 2. 离子晶体结合的性质 1）系统内能的计算 晶体内能为所有离子之间的相互吸引库仑能和重叠排斥能之和。以 NaCl 晶体为例，r 为相邻正负离 子的距离，一个正离子的平均库仑能： ∑ + + − + + 1 2 3 1 2 3 , , 2 2 1/ 2 3 2 2 2 2 2 0 1 2 4 ( ) ( 1) ' 2 1 n n n n n n n r n r n r q πε —— 遍及所有正负离子，因子 1/2—库仑作用为两个离子所共有，一个离子的库伦能为相 互作用能的一半。 1 2 3 n , n , n 一个负离子的平均库仑能： ∑ + + − − + + 1 2 3 1 2 3 , , 2 2 1/ 2 3 2 2 2 2 2 0 1 2 4 ( ) ( ) ( 1) ' 2 1 n n n n n n n r n r n r q πε —— 遍及所有正负离 子，因子 1/2—库仑作用为两个离子所共有，一个离子的库伦能为相互作用能的一半。 1 2 3 n , n , n 一个原胞有两个离子，其原胞的能量： ∑ + + − + + 1 2 3 1 2 3 , , 2 2 1/ 2 3 2 2 2 2 2 0 1 2 4 ( ) ( 1) ' n n n n n n n r n r n r q πε 即 r q r n n n q n n n n n n 0 2 , , 2 1/ 2 3 2 2 2 0 1 2 ( ) 4 ( 1) ' 4 1 2 3 1 2 3 πε α πε = − + + − ∑ + + ∑ + + − − = + + 1 2 3 1 2 3 , , 2 1/ 2 3 2 2 2 1 ( ) ( 1) ' n n n n n n n n n α ——α:马德隆常数，完全取决于晶体的结构。 几种常见的晶体晶格的马德隆常数 离子晶体 NaCl CsCl ZnS 马德隆常数 1.748 1.763 1.638 相邻两个离子因电子云有显著重叠时的排斥能： 0 或者 r/r be− n r b REVISED TIME: 05-4-9 - 2 - CREATED BY XCH