晶体结构的基本知识

1.晶体与非晶体

自然界中的固态物质，按质点（原子或分子）排列的特点分为晶体与非晶体。物质内的质点在三维空间按一定的规律作周期性排列的物质称为晶体；质点散乱排列的物质称为非晶体。自然界中除少数物质（如石蜡、沥青、普通玻璃、松香等）外，绝大多数无机非金属物质都是晶体，金属及其合金一般多为晶体。

2.晶格与晶胞

为便于描述晶体内原子的排列规律，常把原子看成刚性小球，晶体就是由这些刚性小球堆垛而成的。图2-1所示为晶体中原子的堆垛模型。

图2-1 晶体中原子的堆垛模型(https://www.daowen.com)

为清楚地描述晶体中原子排列的规律，将刚性小球简化成一个结点，并用假想的线条将这些结点连接起来，便构成了一个有规律性的空间格架。这种用以描述晶体中原子排列规律的空间几何格架称为晶格，如图2-2a所示。

晶格中的原子排列具有明显的周期性，为简便起见，通常从晶格中选取一个能完全反映晶格特征的最小几何单元，用来分析晶体中原子排列的规律，这个最小的几何单元就是晶胞，如图2-2b所示。晶胞的大小和形状常以晶格常数a、b、c和棱边夹角α、β、γ表示。

图2-2 晶格与晶胞

a）晶格 b）晶胞