什么叫晶面族和晶向族

板块轮动2023-02-18  667

(-1-1-1)(1-1-1)(-11-1) (-1-11); 共有8个晶面,但指数相同,符号相反的是平行的晶面。

天然或人工生长的晶体大多形成各种各样多面体形状。由于生长环境和热力学条件的限制,这些晶体多面体常呈现不规整,很不容易看出其上晶面在空间分布的对称性。但是,如用一球包围着不规整的晶体多面体并从球心作各晶面的法线矢量,矢量的长皆为球半径。

则可见各晶面法线矢量的端点在球面上显示出对称的分布(下图),而且在球面上测得的二矢量问的夹角的补角就是相应二晶面的面角。因此,用晶面的法线矢量来标志该晶面的几何位置和方位很有用处。

电子衍射、X射线衍射等出现的斑点、线条、花样等,并不仅由单个晶面,而是由同一晶面族产生的集体效应。

晶面和晶面族的矢量表示

天然或人工生长的晶体大多形成各种各样多面体形状。由于生长环境和热力学条件的限制,这些晶体多面体常呈现不规整,很不容易看出其上晶面在空间分布的对称性。

但是,如用一球包围着不规整的晶体多面体并从球心作各晶面的法线矢量,矢量的长皆为球半径,则可见各晶面法线矢量的端点在球面上显示出对称的分布。

而且在球面上测得的二矢量问的夹角的补角就是相应二晶面的面角。因此,用晶面的法线矢量来标志该晶面的几何位置和方位很有用处。

中括号[]表示的是晶体中的晶向,尖括号表示的是晶向族,圆括号()表示的是晶面的密勒指数(晶面指数),花括号{}表示的是晶面族。

晶体内的原子层面叫做晶体的晶面,确定晶面指数的步骤如下,定原点→求截距→取倒数→化最小整数→加()。①建立一个空间直角坐标系,坐标轴分别为a,b,c坐标原点不能在待标晶上。②求出晶面在三个坐标轴上的截距x,y,z③对所求截距取倒数得1/x,1/y,1/z,④将它们按比例化成三个最小的整数h,k,l,⑤再将它们放在一个圆括号中即得该晶面的晶面指数(hkl)。用三指数表示的晶面指数又叫米勒指数(Millerindices)。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。例如,立方晶系中,晶面族特点,(1)对于立方晶系,数字相同,仅正负号、数字排序不同的属同一晶面族。(2)一个晶面指数代表一系列相互平行的晶面。常用的标定晶向指数的方法一般有两种,分别是坐标法和行走法。(1)用坐标法确定晶向指数的步骤,定原点→建坐标→求坐标→化最小整数→加[]。①建立一个空间直角坐标系,并将坐标原点设在待测晶向上,②在该待测晶向上找到另一点,并求出该点的坐标u,v,w。③将坐标数按比例化为最小的整数,放在一个方括号中,就得到该晶向的晶向指数。(2)用行走法确定晶向指数的步骤,①建立一个空间直角坐标系,并将坐标原点设在待测晶向上②从原点出发,分别沿着各坐标轴方向行走,最后落在待测晶向上的另一点③将延三个坐标轴方向行走的距离化为最小的整数,放在方括号中,就得的该晶向的晶向指数。对于高对称性的晶体来说,晶体学上等价的晶向具有相似的晶向指数。这些等价的晶向构成的集合,称为晶向族。例如,晶向族特点,(1)立方晶系,数字相同,仅正负号、数字排序不同的属同一晶向族,(2)一个晶向指数代表一系列相互平行、方向相同的晶向,(3)一个晶向族代表一系列性质地位相同的晶向。(3)一个晶面族代表一系列性质地位相同的晶面。


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