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晶向、晶面及晶带目录2.2晶向、晶面及晶带一、晶向及晶向指数晶列的特点:(1)平行晶列组成晶列族,晶列族包含所有的格点;(2)晶列上格点分布是周期性的;(3)晶列族中的每一晶列上,格点分布都是相同的;(4)在同一平面内,相邻晶列间的距离相等。2.晶向指数[uvw]确定步骤:建立一个右手空间直角坐标系,在待测晶向上确定两个点的坐标。用终点的坐标减去起点的坐标,得到沿各坐标轴方向上的数值。将其按比例化为最小的整数。将此整数放在一个方括号[uvw]中。若有负号,将负号标在该数字的上方。如[121]表示例题:确定图1-18中A,B和C方向的晶向指数大家有疑问的,可以询问和交流晶向A1.两点坐标分别为(1,0,0)and(0,0,0)2.(1,0,0)-(0,0,0)=(1,0,0)3.已为最小的整数,记作[100]晶向B1.两点坐标分别为(1,1,1)and(0,0,0)2.(1,1,1)-(0,0,0)=(1,1,1)3.已为最小的整数,记作[111]晶向C1.两点坐标分别为(0,0,1)and(1/2,1,0)2.(0,0,1)-(1/2,1,0)=(-1/2,-1,1)3.2(-1/2,-1,1)=-1,-2,2,记作练习1:确定图中AB,BC和AD的晶向指数[123]3.阵点间距、线密度和堆垛密度阵点间距(repeatdistance):沿晶向方向阵点之间的距离。线密度(linerdensity):沿一个方向单位长度上相同阵点的数目。线堆垛密度(线致密度):某个晶向上的原子所占的长度的比例。例:已知Cu是FCC晶胞结构,晶格常数a=0.36451nm,计算晶胞中[110]晶向的阵点距离、线密度和线致密度?对于FCC晶胞中[110]晶向,起点设在0,0,0位置,下一个阵点在面心,即1/2,1/2,0的位置。因此,阵点间的距离是面对角线的一半,等于。铜的晶格常数为0.36151nm,可以算出阵点间距为0.2556nm。铜的面心立方晶胞[110]晶向有2个重复距离,为线密度==3.91阵点/nm因此,线密度也可以看成是阵点间距的倒数。线致密度=线密度×2r。线致密度=线密度×2r=3.91×2×0.12781=1说明原子沿[110]晶向相互接触(面心立方晶胞的最密排方向)。二、晶面及晶面指数2.晶面指数(hkl)确定步骤:以晶胞的某一阵点为原点,以过原点的晶轴为坐标轴,以点阵常数a,b,c为三个坐标轴的长度单位,建立一个空间直角坐标系。但原点应位于待定晶面之外,以避免出现零截距。找出待定晶面在三轴的截距,如果该晶面与某轴平行,则截距为无穷大。求出晶面在三个坐标轴上的截距x,y,z,对所求截距取倒数得1/x,1/y,1/z;将它们按比例化成三个最小的整数h,k,l;再将它们放在一个圆括号中即得该晶面的晶面指数(hkl)。如果有存在负号,将负号标在该数字的上方。确定图中A,B和C晶面的晶面指数PlaneA1.x=1,y=1,z=12.1/x=1,1/y=1,1/z=13.已为最小的整数,记为(111)PlaneB1.晶面和z轴平行,所以x=1,y=2,andz=∞2.1/x=1,1/y=1/2,1/z=03.化为最小的整数:1/x=2,1/y=1,1/z=0,记作(210)PlaneC1.因为晶面经过了原点,所以要把原点沿y轴方向移动一个晶格常数的距离,所以,x=∞,y=-1,andz=∞2.1/x=0,1/y=1,1/z=03.已为最小的整数,记作练习一个晶面和其负晶面是相同的(这和晶向不同)晶面指数和该指数的倍数是平行的,但不是等同的(这也和前面讲的晶向不同)。晶面指数代表的不仅是某一晶面,而是代表一组互相平行的晶面;在晶体内部凡晶面间距和晶面上原子的分布完全相同,只是空间位相不同的晶面归为同一晶面族,用{hkl}表示,它代表由对称性相联系的若干组等效晶面的总和;在一个晶胞中同属于某一晶面族的等效晶面数目,称为多重性因子;立方晶系中,具有相同指数的晶向和与晶面必定是互相垂直的,即晶向的方向为该相同指数晶面的法线方向。[111]⊥(111)对于高对称性的晶体来说,结晶学上等价的面具有相同的指数,这些结晶学上的等价面就构成一个晶面族(planesofaform),也就是互相不平行而原子排列规律相同的晶面的集合。立方晶系中:12个对角面(110),(101),(011),(110),(101),(011),(110),(101),(011),(110),(101),(011)构成{110}晶面族;6个表面(100),(010),(001),(100),(010),(001)构成{100}晶面族;同一晶面族的各