晶体非晶准晶在结构上的异同
晶体非晶准晶在结构上的异同
晶体、非晶体和准晶体是固体材料中常见的三种结构形态。晶体是由周期性排列的原子、离子或分子组成的，具有明确的晶格结构和长程有序性。非晶体则是由无序排列的原子、离子或分子组成的，缺乏明确的晶格结构和长程有序性。而准晶体则是介于晶体和非晶体之间的结构形态，具有部分有序性。
在结构上，晶体、非晶体和准晶体存在着一些明显的异同。首先，晶体具有明确的晶格结构，原子、离子或分子按照规则的方式排列，并且在空间中具有周期性的重复性。而非晶体则没有明确的晶格结构，原子、离子或分子的排列是无序的。准晶体则介于两者之间，具有部分长程有序性，但不完全具备晶体的周期性重复结构。因此，晶体和非晶体在结构上存在着明显的差异。
晶体具有明确的晶体面和晶体轴方向。晶体面是晶体中原子、离子或分子排列的平面，晶体轴方向则是晶体中原子、离子或分子排列的方向。这种有序的结构使得晶体具有一些特殊的物理性质，如各向异性和晶体光学效应。而非晶体由于无序排列的结构，没有明确的晶体面和晶体轴方向。准晶体在结构上介于两者之间，具有部分的晶体面和晶体轴方向。
晶体和准晶体在结构上还存在着类似的周期性重复性。晶体的周期性重复结构使得其具有一些特殊的物理和化学性质，如特定的热膨胀性、热导率和电导率。准晶体虽然没有完全的周期性重复结构，
但其部分有序性使得其具有一些类似晶体的性质。而非晶体由于无序排列的结构，缺乏周期性重复性，因此其物理和化学性质与晶体和准晶体有很大的差异。
总的来说，晶体、非晶体和准晶体在结构上存在着明显的异同。晶体具有明确的晶格结构和周期性重复性，而非晶体则是无序排列的结构，缺乏明确的晶格结构和周期性重复性。准晶体则介于两者之间，具有部分有序性。这些结构上的差异导致晶体、非晶体和准晶体具有不同的物理和化学性质。因此，对于材料科学和固体物理领域的研究来说，深入理解晶体、非晶体和准晶体的结构特点具有重要意义。
准晶材料的接触问题
准晶材料的接触问题 专业品质权威 编制人：______________ 审核人：______________ 审批人：______________ 编制单位：____________ 编制时间：____________ 序言 下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。文档全文可编辑，以便您下载后可定制修改，请依据实际需要进行调整和使用，感谢! 同时，本团队为大家提供各种类型的经典资料，如办公资料、职场资料、生活资料、进修资料、教室资料、阅读资料、知识资料、党建资料、教育资料、其他资料等等，想进修、参考、使用不同格式和写法的资料，敬请关注! Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! And, this store provides various types of classic materials for everyone, such as office materials, workplace materials, lifestyle materials, learning materials, classroom materials, reading materials, knowledge materials, party building materials, educational materials, other materials, etc. If you want to learn about different data formats and writing methods, please pay attention!
部分材料物理思考题2011定稿 新答案
材料物理思考题2011 第二章材料的晶态结构 1、重要名词： 晶体：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。 非晶态：熔体、液体和不具有晶体结构的物质 准晶体：具有准周期性（周期对称性），长程无序的亚稳态，不具有固定熔点的固体物质 点阵（晶格）：阵点（将构成晶体的质点抽象成纯粹的几何点）在空间呈周期性规则排列，并具有等同的周围环境的模型为点阵。作许多平行的直线把阵点连接起来，构成一个三维的几何构架称为晶格。 晶胞：在空间点阵中，能代表空间点阵结构特点的小平行六面体；整个空间可由晶胞作三维重复堆砌而构成 同素异构现象：固态金属在不同温度和压力下具有不同的晶体结构即具有多晶型性，转变的产物称为同素异构体。 合金：是指由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质 固溶体：是以某一组元作为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子（溶质原子）所组成的均匀混合的固态熔体，他保持着溶剂的晶体结构类型。 间隙式固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。 置换式固溶体：溶质原子占据溶剂点阵的阵点，或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子这种固溶体称为置换式固溶体。 中间相：合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任意组元的新相即为金属化合物，或称中间相。 间隙相和间隙化合物：由过渡族金属元素与碳、氮、氢、硼等原子半径较小的非金属元素形成的化合物为间隙化合物。 超结构（超点阵，有序固溶体）：有序固溶体结构的通称 陶瓷：无机非金属材料统称为陶瓷。 特种陶瓷：由人工合成原料制成的新型陶瓷材料，如：Al2O3,Si3N4,SiC,BN等。 硅氧四面体：（1）每个Si4+存在于4个O2-为顶点的四面体中心，构成硅氧四面体，它是硅酸盐晶体结构的基础。 （2）[SiO4]四面体的每个顶点，即O2-最多只能为两个[SiO4]所共用。 （3）两个邻近的[SiO4]四面体之间，只能以共顶而不以共棱或共面相联接。 （4）[SiO4]四面体中的Si4+可以被Al3+置换形成硅铝氧骨干，骨干外的金属离子容易被其它金属离子置换。置换不同的离子，对骨干的结构并无多大的变化，但对它的性能却影响极大。 临界晶核：长大和缩小均使体系自由能降低的晶核。 稳定晶核：长大时使体系自由能降低的晶核。 多晶体：由取向不同的多个小晶体形成的晶体。 错配度：异质外延时，薄膜和基底的晶向分别是a和b m=|a-b|/a 均匀形核：晶核在母相基体中无择优的任意均匀分布，称为均匀成核。 非均匀形核：晶核在母相基体中某些区域择优的不均匀分布，称为非均匀形核 2、什么是点阵参数?正方晶系和立方晶系的空间点阵特征是什么?画出立方晶系中(123)的晶面。
单晶多晶非晶微晶无定形准晶的区别要理解这几个概念首先要理解...
单晶多晶非晶微晶无定形准晶的区别 要理解这几个概念，首先要理解晶体概念，以及晶粒概念。我想学固体物理的或者金属材料的都会对这些概念很清楚！ 自然界中物质的存在状态有三种：气态、液态、固态 固体又可分为两种存在形式：晶体和非晶体 晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体；晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列。 晶体共同特点： 均匀性：晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。 各向异性：晶体种不同的方向上具有不同的物理性质。 固定熔点：晶体具有周期性结构，熔化时，各部分需要同样的温度。 规则外形：理想环境中生长的晶体应为凸多边形。 对称性：晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。 对晶体的研究，固体物理学家从成健角度分为 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 显微学则从空间几何上来分，有七大晶系，十四种布拉菲点阵，230种空间群，用拓扑学，群论知识去研究理解。可参考《晶体学中的对称群》一书（郭可信，王仁卉著）。 与晶体对应的，原子或分子无规则排列，无周期性无对称性的固体叫非晶，如玻璃，非晶碳。一般，无定型就是非晶英语叫amorphous，也有人叫glass(玻璃态）. 晶粒是另外一个概念，搞材料的人对这个最熟了。首先提出这个概念的是凝固理论。从液态转变为固态的过程首先要成核，然后生长，这个过程叫晶粒的成核长大。晶粒内分子、原子都是有规则地排列的，所以一个晶粒就是单晶。多个晶粒，每个晶粒的大小和形状不同,而且取向也是凌乱的,没有明显的外形,也不表现各向异性,是多晶。英文晶粒用Grain表示，注意与Particle是有区别的。 有了晶粒，那么晶粒大小（晶粒度），均匀程度，各个晶粒的取向关系都是很重要的组织（组织简单说就是指固体微观形貌特征）参数。对于大多数的金属材料，晶粒越细，材料性能（力学性能）越好，好比面团，颗粒粗的面团肯定不好成型，容易断裂。所以很多冶金学家材料科学家一直在开发晶粒细化技术。 科学总是喜欢极端，看得越远的镜子叫望远镜；看得越细的镜子叫显微镜。晶粒度也是这样的，很小的晶粒度我们喜欢，很大的我们也喜欢。最初，显微镜倍数还不是很高的时候，能看到微米级的时候，觉得晶粒小的微米数量是非常小的了，而且这个时候材料的力学性能特别好。人们习惯把这种小尺度晶粒较微晶。然而科学总是发展的，有一天人们发现如果晶粒度在小呢，材料性能变得不可思议了，什么量子效应，隧道效应，超延展性等等很多小尺寸效应都出来了，这就是现在很热的，热得不得了的纳米，晶粒度在1nm-100nm之间的晶粒我们叫纳米晶。 再说说非晶，非晶是无规则排列，无周期无对称特征，原子排列无序，没有一定的晶格常数，描叙结构特点的只有径向分布函数，这是个统计的量。我们不知道具体确定的晶格常数，我们总可以知道面间距的统计分布情况吧。非晶有很多诱人的特性，所以也有一帮子人在成天做非晶，尤其是作大块的金属非晶。因为它的应力应变曲线很特别。前面说了，从液态到到固态有个成核长大的过程，我不让他成核呢，直接到固态，得到非晶，这需要很快的冷却速度。所以各路人马一方面在拼命提高冷却速度，一方面在不断寻找新的合金配方，因为不同的合金配方有不同的非晶形成能力，通常有Tg参数表征，叫玻璃化温度。非晶没有晶粒，也就没有晶界一说。也有人曾跟我说过非晶可以看成有晶界组成。那么另一方面，我让他成核，不让他长大呢，不就成了纳米晶。 人们都说，强扭的瓜不甜，既然都是抑制成核长大，那么从热力学上看，很多非晶，纳米晶应该不是稳态相。所以你作出非晶、纳米晶了，人们自然会问你热稳定性如何。 后来，又有一个牛人叫卢柯，本来他是搞非晶的，读研究生的时候他还一直想把非晶的结构搞清楚呢（牛人就是牛人，选题这么牛，非晶的结构现在人们还不是很清楚）。他想既然我
固体物理基础
固体物理基础 本课程侧重固体物理学的基本概念及理论框架的理解性掌握 第一章晶体结构 1. 固态物质的分类及其结构特点 答：（1）晶体：原子在三维空间周期地长程有序排列 （2）准晶：原子有长程准周期平移序和非晶体学旋转对称性的固态有序相 （3）非晶：原子排列短程有序，长程无序 2. 根据布拉菲晶胞选取的具体原则，证明不存在底心四方点阵或面心四方点阵 答：布拉菲晶胞的选取原则： （1）反映出点阵的最高对称性；（2）相等的棱或角数量应最多； （3）直角数目应最多；（4）在满足上述条件下，晶胞应具有最小的体积。 底心四方点阵可以转化为体积更小的简单四方点阵；（画图证明） 面心四方点阵可以转化为体积更小的体心四方点阵。（画图证明） 3. 基于CsCl晶体，讨论点阵与晶体结构 答：空间点阵是晶体中质点排列的几何学抽象，用以描述和分析晶体结构的周期性和对称性，由于各阵点是等同点，周围环境相同，只能有14种类型； 晶体结构是晶体中实际质点（原子、离子或分子）的具体排列情况，能组成各种类型的排列，实际存在的晶体结构是无限的。 晶体结构=空间点阵+基元。CsCl晶体为CsCl结构，简单立方点阵，基元为1Cs++1Cl-。4. 分析并画出二维正方点阵的第一和第二布里渊区。注意正、倒空间转换。 答：布里渊区为倒易空间中的概念，首先做出二维正方点阵的倒易点 阵，以(1, 0)、(-1, 0)、(0, 1)、(0, -1)倒易矢量的中垂面围成第一布里渊 区；以(1, 1)、(1, -1)、(-1, 1)、(-1, -1)倒易矢量的中垂面围成第二布里 渊区。 5. 晶体中缺陷的基本类型有哪些 答：（1）点缺陷（空位、间隙原子、俘获电子的空位、杂质原子等，如：弗兰克尔缺陷、肖特基缺陷、替位式杂质原子、色心、极化子等） （2）线缺陷：位错（刃位错、螺位错、混合位错、不全位错、超位错等） （3）面缺陷：表面、界面、层错、小角度晶界、大角度晶界、孪晶界、相界第二章统计热力学和量子力学基础 1. 固体中热力学平衡态的物理含义 答：给定温度下，热力学平衡态满足①系统的体积熵最大；②系统的自由能最小；对于一个具有1023个粒子数的系统，分子量子态的组合数目是个大数：假定分子总数和系统总能固定，存在这样一个分布（N1,N2,…，N i,…,N i代表E i+d E范围内分子
准晶晶体材料探讨
准晶晶体材料探讨 准晶晶体材料探讨 随着科技的发展，材料科学不断进步和创新，准晶晶体材料的研究也逐步成为热点。准晶晶体材料是介于晶体和非晶态材料之间的一类材料，具有许多独特的性质和特征，为许多领域的应用提供了新的可能性。本文将就准晶晶体材料展开探讨，从其定义、结构、合成方法、性质和应用等方面进行详细介绍。 一、定义 准晶晶体材料，也称为准晶态材料、类晶态材料或偏晶态材料，是一种介于晶体和非晶态材料之间、具有有序结构、但缺乏长程周期性的新型材料。它不同于传统的晶体和非晶态材料，既保持着晶体的局部有序性，又拥有类似非晶态材料的均匀性和随机性，是一种全新的材料状态。 二、结构 准晶晶体材料的结构特殊，通常由大量的局部有序区和无序区构成。其结构具有重复性，但缺乏长程周期性，因此不同于晶体的周期性结构。准晶晶体的结构可以用笛卡尔坐标系中的点阵表示，这种点阵称为“准结构”。准结构的组成单位不是 原子，而是更大的基元，其中基元的排列方式和对称性是决定准晶晶体性质的关键因素。
三、合成方法 准晶晶体材料的合成方法主要有以下几种： 1.化学合成法。利用溶剂反应等方式，在材料中添加特定的原料，完成准晶晶体材料的合成。 2. 热处理法。在准晶晶体材料的晶体或非晶态基础上，通过高温热处理获得。 3. 光学合成法。通过激光束或透镜对材料进行调控和加工，实现准晶晶体材料的制备。 4. 机械制备法。将不同材料混合在一起，并经过高强度的机械力加工，获得准晶晶体材料。 四、性质 准晶晶体材料的性质和特征与晶体和非晶态材料都存在差异，主要体现为： 1. 机械性能。准晶晶体材料具有较高的强度和硬度，但其塑性和韧性相对较低。 2. 光学性能。和晶体相比，准晶晶体材料的光学性能也有所不同，其中包括折射率、吸收率、透明度等等。 3. 热学性能。准晶晶体材料具有较高的热传导率和热稳定性，这使得它们能够用于高温环境。 4. 电学性能。准晶晶体材料的电导率和电介质特性也与晶体和非晶态材料存在差异。 五、应用
准晶纳米晶非晶和液晶结构
准晶纳米晶非晶和液晶结构 首先是准晶结构，准晶是指具有部分有序和部分无序排列的结构。与晶体相比，准晶的原子排列稍微有一些规则性，但并不具备完全规则的晶体结构。准晶具有特定的旋转对称性，常见的准晶有五重轴对称结构、十重轴对称结构等。准晶具有比纯随机无序结构更多的规则性，具备一些晶体的性质，如有一些可预测的物理性质。 其次是纳米晶结构，纳米晶是指晶体的晶粒尺寸在纳米级别范围内的材料。晶体的晶粒尺寸在纳米级别时，由于晶界面面积相对较大，可以导致材料的物理、化学性质发生显著变化。与传统晶体相比，纳米晶材料具有更高的韧性、更优异的力学性能和更高的强度。纳米晶结构的材料还具有较高的表面能，有助于提高催化活性和电化学性能。 第三是非晶结构，非晶是指材料缺乏长程有序结构，具有完全无序的原子或分子排列。非晶结构没有明确的晶格，无法通过传统的晶体学方法来描述。非晶材料在玻璃、金属合金和一些塑料中广泛存在。非晶材料具有高硬度、高抗磨损性、良好的抗腐蚀性能和优异的电学性能。非晶结构的材料还具有较好的弹性形变能力和高温稳定性。 最后是液晶结构，液晶是介于固体和液体之间的新型物质状态。液晶材料在较低的温度下表现出有序排列的液体行为，同时又具备晶体的一些性质。液晶的分子在空间中呈现出有序排列的特点，可以形成不同的液晶相，如向列型液晶、扭曲向列型液晶等。液晶材料具有响应外界电场和温度的特性，在显示技术和光电器件等领域有广泛应用。 总之，准晶、纳米晶、非晶和液晶结构是材料科学中常见的四种晶体结构。每种结构具有独特的原子或分子排列方式和特性，对材料的性质和
应用有着重要的影响。通过研究和利用这些不同的结构，可以设计和制造出具有特定性能和功能的材料。
简述晶体和非晶体的异同
简述晶体和非晶体的异同 一、引言 晶体和非晶体是材料科学中的两个重要概念，它们在物理性质、化学性质、制备方法等方面都有很大的差异。本文将从晶体和非晶体的定义、结构、性质等方面进行详细的分析和比较。 二、晶体和非晶体的定义 1. 晶体 晶体是由一定数量原子或分子按照一定规律排列而成的固态物质，具有长程有序性。其表现为具有明显的晶格结构，可以通过X射线衍射等方法确定其结构。常见的晶体有金刚石、石英等。 2. 非晶体 非晶体是由原子或分子无序排列而成的固态物质，缺乏长程有序性。其表现为没有明显的晶格结构，不能通过X射线衍射确定其结构。常见的非晶体有玻璃、塑料等。 三、晶体和非晶体的结构 1. 晶体结构 晶体具有长程有序性，其原子或分子按照一定规律排列形成了明显的周期性结构。不同种类的元素或化合物形成不同类型的结构，如金刚
石属于立方晶系，石英属于三斜晶系等。晶体结构可以通过X射线衍 射等方法确定。 2. 非晶体结构 非晶体缺乏长程有序性，其原子或分子无序排列。虽然没有明显的周 期性结构，但是非晶体中存在类似于局部有序的区域，称为“偏序区域”。这些偏序区域的大小和形状不规则，并且相互之间没有规律可言。非晶体结构不能通过X射线衍射确定。 四、晶体和非晶体的物理性质 1. 晶体物理性质 由于晶体具有长程有序性，其物理性质表现为各向同性或各向异性。 例如，金刚石是一种各向同性材料，在所有方向上都具有相同的硬度；而云母则是一种各向异性材料，在不同方向上具有不同的物理特性。 2. 非晶体物理性质 由于非晶体缺乏长程有序性，其物理特性表现为均匀或均匀随机分布。例如玻璃是一种均匀材料，在所有方向上都具有相同的物理特性。 五、晶体和非晶体的化学性质 1. 晶体化学性质 由于晶体具有长程有序性，其化学性质表现为具有一定的化学反应性。例如金刚石可以在高温和高压下转变为石墨。
晶,多晶,非晶,微晶,无定形,准晶的区别
晶，多晶，非晶，微晶，无定形，准晶的区别 要理解这几个概念，首先要理解晶体概念，以及晶粒概念。我想学固体物理的或者金属材料的都会对这些概念很清楚！ 自然界中物质的存在状态有三种：气态、液态、固态 固体又可分为两种存在形式：晶体和非晶体 晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体；晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列。 晶体共同特点： 均匀性：晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。 各向异性：晶体种不同的方向上具有不同的物理性质。 固定熔点：晶体具有周期性结构，熔化时，各部分需要同样的温度。 规则外形：理想环境中生长的晶体应为凸多边形。 对称性：晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。 对晶体的研究，固体物理学家从成健角度分为： 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 显微学则从空间几何上来分，有七大晶系，十四种布拉菲点阵，230种空间群，用拓扑学，群论知识去研究理解。可参考《晶体学中的对称群》一书（郭可信，王仁卉著）。 与晶体对应的，原子或分子无规则排列，无周期性无对称性的固体叫非晶，如玻璃，非晶碳。一般，无定型就是非晶英语叫amorphous，也有人叫glass(玻璃态）. 晶粒是另外一个概念，搞材料的人对这个最熟了。首先提出这个概念的是凝固理论。从液态转变为固态的过程首先要成核，然后生长，这个过程叫晶粒的成核长大。晶粒内分子、原子都是有规则地排列的，所以一个晶粒就是单晶。多个晶粒，每个晶粒的大小和形状不同,而且取向也是凌乱的,没有明显的外形,也不表现各向异性,是多晶。英文晶粒用Grain表示，注意与Particle是有区别的。 有了晶粒，那么晶粒大小（晶粒度），均匀程度，各个晶粒的取向关系都是很重要的组织（组织简单说就是指固体微观形貌特征）参数。对于大多数的金属材料，晶粒越细，材料性能（力学性能）越好，好比面团，颗粒粗的面团肯定不好成型，容易断裂。所以很多冶金学家材料科学家一直在开发晶粒细化技术。
准晶体的结构化学
准晶体的结构化学 准晶体是一类介于晶体和非晶体之间的结构态，具有部分长程有序。 它的结构具有复杂的空间对称性，通常由多个不规则的基本单元组成，存 在着重复的局部位型。准晶体的研究促进了对材料科学的理解和应用领域 的发展，例如催化剂、合金、涂料等。 从结构化学的角度来看，准晶体的结构与晶体和非晶体有着明显的区别。晶体结构具有高度的长程有序性，原子或分子按照一定的规则排列， 形成周期性的晶格结构。非晶体是无规则排列的粒子，缺乏长程有序性。 而准晶体的结构介于两者之间，具有部分长程有序。 准晶体的结构是通过不规则的基本单元进行重复堆积而形成的。这些 基本单元称为准基元，其结构通常由对称的多面体组成。在准晶体中，准 基元沿着特定的方向和距离重复排列，形成局部有序的位型。准基元的堆 积方式可以通过准晶体的空间对称性来描述，常见的对称操作有旋转、反演、平移等。 准晶体的结构发展中，有两个重要的里程碑：12面体和icosahedra。12面体是准晶体最早被观察到的结构，由十二个面相等的等边三角形组成。20面体则由二十个相等的正五边形组成，也是准晶体中常见的结构。其中，五个五边形围绕一个中心点对称排列，形成一个基本单元。通过沿 着特定的方向和距离重复堆积，可以形成局部有序的准晶体结构。 准晶体的结构通过X射线衍射、电子衍射等实验技术进行研究。这些 技术可以提供准晶体结构的信息，如晶格参数、原子或分子的排列方式等。此外，计算机模拟方法也可以用于研究准晶体的结构。通过建立原子间的 相互作用模型，可以模拟准晶体的结构和性质。
准晶体具有一些独特的性质和应用。首先，准晶体具有较低的摩擦系数，使其在润滑和涂料领域有广泛应用。其次，准晶体具有良好的催化性能，用作催化剂可以提高反应速率和选择性。此外，准晶体的高强度和硬度使其成为理想的结构材料，可应用于合金和纳米材料的制备。 总结起来，准晶体是一类结构复杂、具有部分长程有序的材料。其结构是通过不规则的基本单元进行重复堆积而形成的，具有复杂的空间对称性。准晶体的研究促进了对材料科学的理解和应用领域的发展，具有广泛的应用潜力。
晶体结构
第一章晶体结构 1.试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的特征性质。 解：晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序。非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的范围内保持着有序性，或称为短程有序。准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性。 另外，晶体又分为单晶体和多晶体：整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体；而多晶体则是由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的。 2.晶格点阵与实际晶体有何区别和联系？ 解：晶体点阵是一种数学抽象，其中的格点代表基元中某个原子的位置或基元质心的位置，也可以是基元中任意一个等价的点。当晶格点阵中的格点被具体的基元代替后才形成实际的晶体结构。晶格点阵与实际晶体结构的关系可总结为： 晶格点阵＋基元＝实际晶体结构 3.晶体结构可分为Bravais格子和复式格子吗？ 解：晶体结构可以分为Bravais格子和复式格子，当基元只含一个原子时，每个原子的周围情况完全相同，格点就代表该原子，这种晶体结构就称为简单格子或Bravais格子；当基元包含2个或2个以上的原子时，各基元中相应的原子组成与格点相同的网格，这些格子相互错开一定距离套构在一起，这类晶体结构叫做复式格子。 解：（a）“面心＋体心”立方不是布喇菲格子。 从“面心＋体心”立方体的任一顶角上的格点看，与它最邻近的有12个格点；从面心任一点看来，与它最邻近的也是12个格点；但是从体心那点来看，与它最邻近的有6个格点，所以顶角、面心的格点与体心的格点所处的几何环境不同，即不满足所有格点完全等价的条件，因此不是布喇菲格子，而是复式格子，此复式格子属于简立方布喇菲格子。 （b）“边心”立方不是布喇菲格子。 从“边心”立方体竖直边心任一点来看，与它最邻近的点子有八个；从“边心”立方体水平边心任一点来看，与它最邻近的点子也有八个。虽然两者最邻近的点数相同，距离相等，但他们各自具有不同的排列。竖直边心点的最邻近的点子处于相互平行、横放的两个平面上，而水平边心点的最邻近的点子处于相互平行、竖放的两个平面上，显然这两种点所处的几何环境不同，即不满足所有格点完全等价的条件，因此不是布喇菲格子，而是复式格子，此复式格子属于简立方布喇菲格子。 （c）“边心+体心”立方不是布喇菲格子。
XRD,以及晶体结构的相关基础知识
XRD,以及晶体结构的相关基础知识(ZZ) Theory 2009-10-25 17:55:42 阅读355 评论0 字号：大中小 做XRD有什么用途啊，能看出其纯度?还是能看出其中含有某种官能团？ X射线照射到物质上将产生散射。晶态物质对X射线产生的相干散射表现为衍射现象，即入射光束出射时光束没有被发散但方向被改变了而其波长保持不变的现象，这是晶态物质特有的现象。 绝大多数固态物质都是晶态或微晶态或准晶态物质，都能产生X射线衍射。晶体微观结构的特征是具有周期性的长程的有序结构。晶体的X射线衍射图是晶体微观结构立体场景的一种物理变换，包含了晶体结构的全部信息。用少量固体粉末或小块样品便可得到其X射线衍射图。 XRD（X射线衍射）是目前研究晶体结构(如原子或离子及其基团的种类和位置分布，晶胞形状和大 小等)最有力的方法。 XRD 特别适用于晶态物质的物相分析。晶态物质组成元素或基团如不相同或其结构有差异，它们的衍射谱图在衍射峰数目、角度位置、相对强度次序以至衍射峰的形状上就显现出差异。因此，通过样品的X射线衍射图与已知的晶态物质的X射线衍射谱图的对比分析便可以完成样品物相组成和结构的定性鉴定；通过对样品衍射强度数据的分析计算，可以完成样品物相组成的定量分析； XRD还可以测定材料中晶粒的大小或其排布取向（材料的织构）...等等，应用面十分普遍、广泛。 目前XRD主要适用于无机物，对于有机物应用较少。 关于XRD的应用，在[技术资料]栏目下有介绍更详细的文章，不妨再深入看看。 如何由XRD图谱确定所做的样品是准晶结构？XRD图谱中非晶、准晶和晶体的结构怎么严格区分？ 三者并无严格明晰的分界。 在衍射仪获得的XRD图谱上，如果样品是较好的"晶态"物质，图谱的特征是有若干或许多个一般是彼此独立的很窄的"尖峰"（其半高度处的2θ宽度在0.1°~0.2°左右，这一宽度可以视为由实验条件决定的晶体衍射峰的"最小宽度"）。如果这些"峰"明显地变宽，则可以判定样品中的晶体的颗粒尺寸将小于300nm，可以称之为"微晶"。晶体的X射线衍射理论中有一个Scherrer公式，可以根据谱线变宽的量估算晶粒在 该衍射方向上的厚度。 非晶质衍射图的特征是：在整个扫描角度范围内（从2θ 1°~2°开始到几十度）只观察到被散射的X 射线强度的平缓的变化，其间可能有一到几个最大值；开始处因为接近直射光束强度较大，随着角度的增加强度迅速下降，到高角度强度慢慢地趋向仪器的本底值。从Scherrer公式的观点看，这个现象可以视为由于晶粒极限地细小下去而导致晶体的衍射峰极大地宽化、相互重叠而模糊化的结果。晶粒细碎化的极限就是只剩下原子或离子这些粒子间的"近程有序"了，这就是我们所设想的"非晶质"微观结构的场景。非晶质衍射图上的一个最大值相对应的是该非晶质中一种常发生的粒子间距离。
晶,多晶,非晶,微晶,无定形,准晶的区别
晶,多晶,非晶,微晶,无定形,准晶的区别 晶，多晶，非晶，微晶，无定形，准晶的区别 要理解这几个概念，首先要理解晶体概念，以及晶粒概念。我想学固体物理的或者金属材料的都会对这些概念很清楚！ 自然界中物质的存在状态有三种：气态、液态、固态 固体又可分为两种存在形式：晶体和非晶体 晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体；晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列。 晶体共同特点： 均匀性：晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。 各向异性：晶体种不同的方向上具有不同的物理性质。 固定熔点：晶体具有周期性结构，熔化时，各部分需要同样的温度。 规则外形：理想环境中生长的晶体应为凸多边形。 对称性：晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。 对晶体的研究，固体物理学家从成健角度分为： 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 显微学则从空间几何上来分，有七大晶系，十四种布拉菲点阵，230种空间群，用拓扑学，群论知识去研究理解。可参考《晶体学中的对称群》一书（郭可信，王仁卉著）。 与晶体对应的，原子或分子无规则排列，无周期性无对称性的固体叫非晶，如玻璃，非晶碳。一般，无定型就是非晶英语叫amorphous，也有人叫glass(玻璃态）. 晶粒是另外一个概念，搞材料的人对这个最熟了。首先提出这个概念的是凝固理论。从液态转变为固态的过程首先要成核，然后生长，
这个过程叫晶粒的成核长大。晶粒内分子、原子都是有规则地排列的，所以一个晶粒就是单晶。多个晶粒，每个晶粒的大小和形状不同,而且取向也是凌乱的,没有明显的外形,也不表现各向异性,是多晶。英文晶粒用Grain表示，注意与Particle是有区别的。 有了晶粒，那么晶粒大小（晶粒度），均匀程度，各个晶粒的取向关系都是很重要的组织（组织简单说就是指固体微观形貌特征）参数。对于大多数的金属材料，晶粒越细，材料性能（力学性能）越好，好比面团，颗粒粗的面团肯定不好成型，容易断裂。所以很多冶金学家材料科学家一直在开发晶粒细化技术。 科学总是喜欢极端，看得越远的镜子叫望远镜；看得越细的镜子叫显微镜。晶粒度也是这样的，很小的晶粒度我们喜欢，很大的我们也喜欢。最初，显微镜倍数还不是很高的时候，能看到微米级的时候，觉得晶粒小的微米数量是非常小的了，而且这个时候材料的力学性能特别好。人们习惯把这种小尺度晶粒叫微晶。然而科学总是发展的，有一天人们发现如果晶粒度在小呢，材料性能变得不可思议了，什么量子效应，隧道效应，超延展性等等很多小尺寸效应都出来了，这就是现在很热的，热得不得了的纳米，晶粒度在1nm-100nm之间的晶粒我们叫纳米晶. 再说说非晶，非晶是无规则排列，无周期无对称特征，原子排列无序，没有一定的晶格常数，描叙结构特点的只有径向分布函数，这是个统计的量。我们不知道具体确定的晶格常数，我们总可以知道面间距的统计分布情况吧。非晶有很多诱人的特性，所以也有一帮子人在成天做非晶，尤其是作大块的金属非晶。因为它的应力应变曲线很特别。前面说了，从液态到到固态有个成核长大的过程，我不让他成核呢，直接到固态，得到非晶，这需要很快的冷却速度。所以各路人马一方面在拼命提高冷却速度，一方面在不断寻找新的合金配方，因为不同的合金配方有不同的非晶形成能力，通常有Tg参数表征，叫玻璃化温度。非晶没有晶粒，也就没有晶界一说。也有人曾跟我说过非晶可以看成有晶界组成。那么另一方面，我让他成核，不让他长大呢，
准晶体的发现及应用
准晶体的发现及应用 一．准晶体的定义 准晶体是一种介于晶体和非晶体之间的固体。物质的构成由其原子排列特点而定。原子呈周期性排列的固体物质叫做晶体，原子呈无序排列的叫做非晶体，介于这两者之间的叫做准晶体。20世纪80年代初以前，科学界对固态物质的认识仅限于晶体与非晶体，而随着以色列人达尼埃尔·谢赫特曼的一次偶然发现，固体物质中一种“反常”的原子排列方式跳入科学家的眼界。从此，这种徘徊在晶体与非晶体之间的“另类”物质闯入了固体家族，并被命名为准晶体。 二．准晶体的结构 银铝准晶体的原子模型 物质的构成由其原子排列特点而定。晶体是指原子呈周期性排列的固体物质，单晶体都具有有规则的几何形状，像食盐晶体是立方体、冰雪晶体为六角形。而原子呈无序排列的则叫做非晶体，非晶体没有一定的外形，介于这两者之间的叫做准晶体。也就是说，准晶体具有完全有序的结构，然而又不具有晶体所应有的空间周期性。 人们普遍认为，准晶体存在偏离了晶体的三维周期性结构，因为单调的周期性结构不可能出现五重轴，但准晶体的结构仍有规律，不像非晶态物质那样的近距无序，仍是某种近距有序结构。 尽管有关准晶体的组成与结构规律尚未完全阐明，它的发现在理论上已对经典晶体学产生很大冲击，以致国际晶体学联合会建议把晶体定义为衍射图谱呈现明确图案的固体（any solid having an essentially discrete diffraction diagram）来代替原先的微观空间呈现周期性结构的定义。
三．准晶体的发展历程 准晶体的发现，是20世纪80年代晶体学研究中的一次突破。 1984年底，D.Shechtman等人宣布，他们在急冷凝固的Al Mn合金中发现了具有五重旋转对称但并无平移周期性的合金像，在晶体学及相关的学术界引起了很大的震动。不久，这种无平移同期性但有位置序的晶体就被称为准晶体。 准晶体是1982年发现的，具有凸多面体规则外形的，但不同于晶体的固态物质，它们具有晶体物质不具有的五重轴。如图给出的含钬－镁－锌三种金属的准晶体的正十二面体外型。已知的准晶体都是金属互化物。2000年以前发现的所有几百种准晶体中至少含有3种金属，如Al65Cu23Fe12，Al70 Pd21Mn9等。但最近发现仅2种金属也可形成准晶体，如Cd57Yb10〔Natur e,2000,408:537〕。有关准晶体的组成与结构的规律仍在研究之中。有关组成问题值得重视的事实如：组成为Al70Pd21Mn9的是准晶体而组成的Al60Pd2 5Mn15却是晶体。有关结构问题，人们普遍认为，准晶体存在偏离了晶体的三维周期性结构，因为单调的周期性结构不可能出现五重轴，但准晶体的结构仍有规律，不像非晶态物质那样的近距无序，仍是某种近距有序结构。尽管有关准晶体的组成与结构规律尚未完全阐明，它的发现在理论上已对经典晶体学产生很大冲击，以致国际晶体学联合会最近建议把晶体定义为衍射图谱呈现明确图案的固体（any solid having an essentially discrete diffractio n diagram）来代替原先的微观空间呈现周期性结构的定义。在实际上，准晶体已被开发为有用的材料。例如，人们发现组成为铝－铜－铁－铬的准晶体具有低摩擦系数、高硬度、低表面能以及低传热性，正被开发为炒菜锅的镀层；Al65Cu23Fe12十分耐磨，被开发为高温电弧喷嘴的镀层。 四．准晶体发现者获2011年度诺贝尔化学奖 诺贝尔奖评选委员会第102次颁出化学奖2011年度诺贝尔化学奖于北京时间10月5日揭晓，以色列理工学院的丹尼尔-谢德曼（Daniel Shechtman）因“发现准晶体”而一人独享了这一殊荣。 今年70岁的舍特曼将获得1000万瑞典克朗(约合140万美元)的奖金。舍特曼发现了准晶体，这种材料具有的奇特结构，推翻了晶体学已建立的概念。许多年以来，凝聚态物理学家们仅仅关心晶态的固体物质。然而，在过去的几十年，他们逐渐把注意力转向“非晶”材料，如液体或非晶体，这些材料中的原子仅在短程有序，被称为缺少“空间周期性”。 1982年，舍特曼在美国霍普金斯大学工作时发现了准晶，这种新的结构因为缺少空间周期性而不是晶体，但又不像非晶体，准晶展现了完美的长程有序，这个事实给晶体学界带来了巨大的冲击，它对长程有序与周期性等价
单晶,多晶,微晶,非晶,准晶,纳米晶,孪晶
单晶,多晶,微晶,非晶,准晶,纳米晶,孪晶 要理解这几个概念，首先要理解晶体概念，以及晶粒概念。我想学固体物理的或者金属材料的都会对这些概念很清楚。 自然界中物质的存在状态有三种：气态、液态、固态（此处指一般物质，未包括“第四态”等离子体——成锡注）。固体又可分为两种存在形式：晶体和非晶体。晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体；晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列。 晶体共同特点： 均匀性：晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。 各向异性：晶体中不同的方向上具有不同的物理性质。 固定熔点：晶体具有周期性结构，熔化时，各部分需要同样的温度。 规则外形：理想环境中生长的晶体应为凸多边形。 对称性：晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。 对晶体的研究，固体物理学家从成健角度分为： 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 显微学则从空间几何上来分，有七大晶系，十四种布拉菲点阵，230种空间群，用拓扑学，群论知识去研究理解。可参考《晶体学中的对称群》一书（郭可信，王仁卉著）。
与晶体对应的，原子或分子无规则排列，无周期性无对称性的固体叫非晶，如玻璃，非晶碳。一般，无定型就是非晶，英语叫amorphous，也有人叫glass(玻璃态）。 晶粒是另外一个概念，搞材料的人对这个最熟了。首先提出这个概念的是凝固理论。从液态转变为固态的过程首先要成核，然后生长，这个过程叫晶粒的成核长大。晶粒内分子、原子都是有规则地排列的，所以一个晶粒就是单晶。多个晶粒，每个晶粒的大小和形状不同，而且取向也是凌乱的，没有明显的外形，也不表现各向异性，是多晶。英文晶粒用Grain表示，注意与Particle是有区别的。 有了晶粒，那么晶粒大小（晶粒度），均匀程度，各个晶粒的取向关系都是很重要的组织（组织简单说就是指固体微观形貌特征）参数。对于大多数的金属材料，晶粒越细，材料性能（力学性能）越好，好比面团，颗粒粗的面团肯定不好成型，容易断裂，所以很多冶金学家材料科学家一直在开发晶粒细化技术。 科学总是喜欢极端，看得越远的镜子叫望远镜；看得越细的镜子叫显微镜。晶粒度也是这样的，很小的晶粒度我们喜欢，很大的我们也喜欢。最初，显微镜倍数还不是很高的时候，能看到微米级的时候，觉得晶粒小到微米数量就是非常小的了，而且这个时候材料的力学性能特别好。人们习惯把这种小尺度晶粒叫微晶。然而科学总是发展的，有一天人们发现如果晶粒度再小呢，材料性能变得不可思议了，什么量子效 应，隧道效应，超延展性等等很多小尺寸效应都出来了，这就是现在很热的，热得不得了的纳米，晶粒度在1nm-100nm之间的晶粒我们叫纳米晶。 再说说非晶，非晶是无规则排列，无周期无对称特征，原子排列无序，没有一定的晶格常数，描叙结构特点的只有径向分布函数，这
准晶的衍射花样特点-概述说明以及解释
准晶的衍射花样特点-概述说明以及解释 1.引言 1.1 概述 准晶是介于晶体和非晶体之间的一种特殊结构形态，具有高度有序的排列但又缺乏周期性重复性。在衍射学中，准晶体的衍射花样呈现出独特的特点，与晶体和非晶体的衍射花样有所不同。研究准晶的衍射花样特点，不仅能够深入了解准晶的结构特征，还有助于拓展准晶在材料科学领域的应用。 本文将对准晶的衍射花样特点进行深入探讨，从准晶的定义开始，逐步介绍准晶的结构特点以及衍射花样的具体特征。通过分析准晶的衍射花样，我们可以更好地理解准晶的独特性质，并展望准晶在材料科学领域的潜在应用。 1.2 文章结构 文章结构部分应该包括对整篇文章的框架和组织方式进行简要的介绍，让读者了解文章的整体结构和内容安排。可以描述文章分为引言、正文和结论三个部分，分别介绍了准晶的定义、结构特点以及衍射花样，最后对准晶的衍射花样特点进行总结，并展望其在未来的应用领域。通过文章结构的介绍，读者可以更好地理解整篇文章的主题和内容安排，方便他们阅读和理解文章的要点和观点。
1.3 目的： 本文旨在探讨准晶的衍射花样特点，通过对准晶的定义、结构特点和衍射花样进行详细分析，深入了解准晶材料在衍射中的独特表现。通过本文的研究，可以更好地认识准晶材料的特性和特点，为准晶研究领域的发展提供理论支撑和实验依据。同时，也希望通过对准晶衍射花样特点的探讨，拓展准晶材料在材料科学领域的应用潜力，为相关领域的研究和发展提供启示和指导。 2.正文 2.1 准晶的定义 准晶是介于晶体和非晶体之间的一类特殊结构材料。与晶体不同的是，准晶不具有长程有序性，即准晶的原子或分子并不按照规则的周期性排列，但仍然具有一定的局部有序性。与非晶体相比，准晶则具有一定的局部周期性结构。 准晶的特征在于其具有多种不同尺度的周期性结构特点，展现出多重比例的有序性。准晶结构常常是以单位胞中的若干个简单原子或分子结合形成的一定形式的细胞，这些细胞之间通过一定规则的排列组合而成。由于准晶结构较为复杂，其在X射线衍射图谱中呈现出独特的花样特点，与晶体和非晶体的衍射花样有明显不同之处。
第一章晶体结构
第一章晶体结构 1-1. 试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的特征性质。 解：晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序。非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的范围内保持着有序性，或称为短程有序。准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性。 另外，晶体又分为单晶体和多晶体：整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体；而多晶体则是由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的。 1-2. 晶格点阵与实际晶体有何区别和联系？ 解：晶体点阵是一种数学抽象，其中的格点代表基元中某个原子的位置或基元质心的位置，也可以是基元中任意一个等价的点。当晶格点阵中的格点被具体的基元代替后才形成实际的晶体结构。晶格点阵与实际晶体结构的关系可总结为： 晶格点阵＋基元＝晶体结构 1-3. 晶体结构可分为Bravais格子和复式格子吗？ 解：晶体结构可以分为Bravais格子和复式格子，当基元只含一个原子时，每个原子的周围情况完全相同，格点就代表该原子，这种晶体结构就称为简单格子或Bravais格子；当基元包含2个或2个以上的原子时，各基元中相应的原子组成与格点相同的网格，这些格子相互错开一定距离套构在一起，这类晶体结构叫做复式格子。 心四方 解：（a）“面心＋体心”立方不是布喇菲格子。 从“面心＋体心”立方体的任一顶角上的格点看，与它最邻近的有12个格点；从面心任一点看来，与它最邻近的也是12个格点；但是从体心那点来看，与它最邻近的有6个格点，所以顶角、面心的格点与体心的格点所处的几何环境
不同，即不满足所有格点完全等价的条件，因此不是布喇菲格子，而是复式格子，此复式格子属于简立方布喇菲格子。 （b）“边心”立方不是布喇菲格子。 从“边心”立方体竖直边心任一点来看，与它最邻近的点子有8个；从“边心”立方体水平边心任一点来看，与它最邻近的点子也有8个。虽然两者最邻近的点数相同，距离相等，但他们各自具有不同的排列。竖直边心点的最邻近的点子处于相互平行、横放的两个平面上，而水平边心点的最邻近的点子处于相互平行、竖放的两个平面上，显然这两种点所处的几何环境不同，即不满足所有格点完全等价的条件，因此不是布喇菲格子，而是复式格子，此复式格子属于简立方布喇菲格子。 （c）“边心+体心”立方不是布喇菲格子。 从“边心+体心”立方任一顶点来看，与它最邻近的点子有6个；从边心任一点来看，与它最邻近的点子有2个；从体心点来看，与它最邻近的点子有12个。显然这三种点所处的几何环境不同，因而也不是布喇菲格子，而是属于复式格子，此复式格子属于简立方布喇菲格子。 （d）“面心四方” 从“面心四方”任一顶点来看，与它最邻近的点子有4个，次最邻近点子有8个；从“面心四方”任一面心点来看，与它最邻近的点子有4个，次最邻近点子有8个，但空间的排列位置与顶点的不同，即格点周围的环境不完全等价，因此“面心四方”格子不是布喇菲格子，它属于体心四方布喇菲格子。 5.