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体心立方晶格 |
体心立方晶格的晶胞中,八个原子处于立方体的角上,一个原子处于立方体的中心,角上八个原子与中心原子紧靠。具有体心立方晶格的金属有锂(Li)、钾(K)、钼(Mo)、钨(W)、钒(V)、α-铁(α-Fe,<912℃)等。体心立方晶格的原胞与晶胞不同,在体心立方格子的晶胞中,以一个顶点作为原点,向近邻3个体心格点作出3个基矢,由此3个基矢构成的平行六面体就是体心立方的原胞。每一个原胞中只有一个格点,则体心立方格子是一种简单晶格(复式晶格的原胞中所包含的格点数目大于1)。
简介
近些年来,针对金属材料的晶体缺陷研究,从研究领域来看,已经超越了金属的范性和强度这一传统领域,并已涉足物理性能、光学和声学等领域,比如铁磁材料的技术磁化、超导体的临界电流等,甚至扩展到冶金、高分子科学、生物科学、地球科学等领域; 从研究对象来看,随着技术手段的更新迭代和大量新型材料的投入应用,从fcc、bcc等简单的晶体结构扩大到比较复杂得无机化合物和矿物晶体,并进入液晶、超流体等新领域,揭示出一些新的缺陷类型和研究方向; 从研究深度来看,呈现出由宏、介观向微观尺度深入,从静态观测向动态观测发展,从定性规律向定量规律过渡的趋势。此外,计算机模拟在当今科研过程中发挥出越来越大的作用,并成为一种不可或缺的技术手段。 早期的计算机模拟主要以晶界、bcc/fcc中的位错、原子建模等为主,后来到了对势能的描述,有Johnson、EAM、finnis-sinclair势,以及基于近似方法的量子力学等方面。总之,现代科学技术的飞速发展对晶体缺陷的研究工作提供了越来越多的研究课题,同时也为晶体缺陷的研究工作创造了越来越有力的条件,展现出极为广阔的发展前景。
评价
为了方便描述和研究材料的内部微观结构,将某些等同结构质点在空间上的周期性排列所形成的特征称为空间点阵,把能代表整体点阵对称特性和周期性排列特性的最小的平行六面体作为基本单元,称为单位元胞(单胞)。 在此基础上,将符合相等的棱、角数目最多、棱间直角最多、体积最小这三个要求的元胞,称为布拉菲胞或空间格子,共有14种。 根据基矢的长度和夹角关系,又将布拉菲胞划分成三斜、单斜、正交、六方、菱形、四方和立方等七大晶系。在宏观晶体中,描述晶体外形的对称元素只有对称中心、镜面和1/2/3/4/6轴次的旋转轴和反轴,以一个公共点为依据,各对称元素的组合方式有32种,称为晶体的32个点群。 点群是对晶体外形的对称性分类,对于晶体的内部结构,如原子、离子、分子等的类别和排列的对称性类别,则要用空间群表示,总共有230种类型。在体心立方中,布拉菲胞的平均阵点数为2,即,共含有2个原子,因而是非初基胞。 若选取自身和相邻的体心I、IA、IB、IC,并以P为基点所建立的新的菱形体称为Niggli胞,基矢夹角为109°28′; 若将原单胞的体心分别与相邻的6个体心和8个角顶的连线做垂直平分面,最后得到的就是Wigner-Seitz胞。 Niggli胞和Wigner-Seitz胞巧妙地通过一种特殊的构想,将非初基胞变成了初基胞。[1]