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體心立方晶格 |
體心立方晶格的晶胞中,八個原子處於立方體的角上,一個原子處於立方體的中心,角上八個原子與中心原子緊靠。具有體心立方晶格的金屬有鋰(Li)、鉀(K)、鉬(Mo)、鎢(W)、釩(V)、α-鐵(α-Fe,<912℃)等。體心立方晶格的原胞與晶胞不同,在體心立方格子的晶胞中,以一個頂點作為原點,向近鄰3個體心格點作出3個基矢,由此3個基矢構成的平行六面體就是體心立方的原胞。每一個原胞中只有一個格點,則體心立方格子是一種簡單晶格(複式晶格的原胞中所包含的格點數目大於1)。
簡介
近些年來,針對金屬材料的晶體缺陷研究,從研究領域來看,已經超越了金屬的范性和強度這一傳統領域,並已涉足物理性能、光學和聲學等領域,比如鐵磁材料的技術磁化、超導體的臨界電流等,甚至擴展到冶金、高分子科學、生物科學、地球科學等領域; 從研究對象來看,隨着技術手段的更新迭代和大量新型材料的投入應用,從fcc、bcc等簡單的晶體結構擴大到比較複雜得無機化合物和礦物晶體,並進入液晶、超流體等新領域,揭示出一些新的缺陷類型和研究方向; 從研究深度來看,呈現出由宏、介觀向微觀尺度深入,從靜態觀測向動態觀測發展,從定性規律向定量規律過渡的趨勢。此外,計算機模擬在當今科研過程中發揮出越來越大的作用,並成為一種不可或缺的技術手段。 早期的計算機模擬主要以晶界、bcc/fcc中的位錯、原子建模等為主,後來到了對勢能的描述,有Johnson、EAM、finnis-sinclair勢,以及基於近似方法的量子力學等方面。總之,現代科學技術的飛速發展對晶體缺陷的研究工作提供了越來越多的研究課題,同時也為晶體缺陷的研究工作創造了越來越有力的條件,展現出極為廣闊的發展前景。
評價
為了方便描述和研究材料的內部微觀結構,將某些等同結構質點在空間上的周期性排列所形成的特徵稱為空間點陣,把能代表整體點陣對稱特性和周期性排列特性的最小的平行六面體作為基本單元,稱為單位元胞(單胞)。 在此基礎上,將符合相等的棱、角數目最多、棱間直角最多、體積最小這三個要求的元胞,稱為布拉菲胞或空間格子,共有14種。 根據基矢的長度和夾角關係,又將布拉菲胞劃分成三斜、單斜、正交、六方、菱形、四方和立方等七大晶系。在宏觀晶體中,描述晶體外形的對稱元素只有對稱中心、鏡面和1/2/3/4/6軸次的旋轉軸和反軸,以一個公共點為依據,各對稱元素的組合方式有32種,稱為晶體的32個點群。 點群是對晶體外形的對稱性分類,對於晶體的內部結構,如原子、離子、分子等的類別和排列的對稱性類別,則要用空間群表示,總共有230種類型。在體心立方中,布拉菲胞的平均陣點數為2,即,共含有2個原子,因而是非初基胞。 若選取自身和相鄰的體心I、IA、IB、IC,並以P為基點所建立的新的菱形體稱為Niggli胞,基矢夾角為109°28′; 若將原單胞的體心分別與相鄰的6個體心和8個角頂的連線做垂直平分面,最後得到的就是Wigner-Seitz胞。 Niggli胞和Wigner-Seitz胞巧妙地通過一種特殊的構想,將非初基胞變成了初基胞。[1]