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1、计算晶体面间距和面密度的新方法位置因子法和位置重合数法,范群成 西二楼二0一六年九月,一、计算公式,THE END,二、计算举例,三、计算原理,报告提纲,一 计算公式,1.面间距计算公式,THE END,对于一个含多个阵点或原子的晶胞,最近邻两晶面间的距离,式中,-相应的简单点阵的面间距 简单立方 简单六方-修正系数,,(1),2.面密度计算公式,THE END,对于一个含多个阵点或原子的晶胞,一个面间距周期 内位于(m/q)处的晶面的面密度,式中,-相应的简单点阵的面间距-简单点阵单胞的体积 简单立方 简单六方-位置重合数,,一 计算公式,(2),THE END,式中,s 为整数,m/q 为
2、互质真分数,3.N 和 的确定,若一个晶胞含 n 个阵点或原子,位置坐标分别为,则对于(hkl),有 n 个位置因子,对 n 个 P 值进行分组:m/q 值相等的分为一组。则组数是一个面间距周期内的晶面数,他们分别位于不同的 m/q 处,最近邻晶面的面间距的修正系数 N由这两个 m/q 之差决定;而每组中 P 的数目即是位于 m/q 处的面密度的位置重合数,一 计算公式,(3),THE END,一个立方晶胞中含 8 个碳原子:,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),例1.金刚石晶体的面间距及面密度,二 计算举例,晶面(221)的面间距及面密度,THE END,8 个
3、P 值分组:m/q=0,m/q=1/4,m/q=1/2,m/q=3/4,,二 计算举例,晶面(579)的面间距及面密度,或,THE END,二 计算举例,8 个 P 值分组:m/q=0,m/q=3/4,,THE END,例2.的(579)面间距及面密度,晶胞是立方体,一个晶胞含 8个 原子和 16 个 原子,各原子位置 标在图中,二 计算举例,将 及(579)代入下式,将所得24个 按 其分数值 m/q 分组列入下表,THE END,二 计算举例,THE END,THE END,例3.FCC 结构的面间距及面密度,FCC晶胞是立方体,一个晶胞含 4 个同类原子,位 置:,二 计算举例,THE
4、END,BCC晶胞是立方体,一个晶胞含 2 个同类原子,位 置:,例4.BCC 结构的面间距及面密度,二 计算举例,THE END,HCP晶胞是六方,一个晶胞含 2 个同类原子,位置:,例5.HCP 结构的面间距及面密度,二 计算举例,O,THE END,三 计算原理,1.面间距计算原理,晶面截距的一般表达式:,s、m、q 为整数,m、q 为互质数,且 mq,根据解析几何中平面的截距式表达式:截距为 a、b、c 的平面内,任意一点(x,y,z)满足下式:,THE END,(4),三 计算原理,则,晶胞中任一原子(x,y,z)与其所在原子面(,)满足下式:,即,,(5),THE END,(6),
5、对 n 个 P 值进行分组:m/q 值相等的分为一组。则组数为一个面间距周期内的晶面数,他们分别位于不同的 m/q 处,最近邻晶面的面间距的修正系数 N由这两个 m/q 之差决定,式中,s 为整数,m/q 为互质真分数,三 计算原理,面密度 单位面积所包含的阵点数或原子数,也 是一个阵点或原子除以属于它的面积,上述方法也适用于单原子晶胞的晶体,初级点阵的面密度,式中,A-属于一个阵点或原子的面积-初级点阵的面间距-初级点阵的单胞体积,(7),(8),THE END,2.面密度计算原理,三 计算原理,任意点阵及晶体的面密度,(9),及 可由下列位置因子求出:,式中,m/q-一个面间距周期 中所含晶面 的位置-在 m/q 处的晶面的位置重合数,(10),对 n 个 值,其 值相等的分为一组,则组数就是一个面间距周期 中所含晶面的数目,而每组中 的个数就是该晶面的位置重合数,THE END,三 计算原理,Thanks,