【精品课件】晶体生长理论
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南京大学-晶体生长课件-Chapter 6-晶体生长理论
第六章 晶体生长理论模型
§6.1. 晶体生长理论简介
1669年丹麦学者斯蒂诺(N.Steno) 发表了《论固体中自然含有的固体》，自此以来，开始了 晶体生长理论探索的篇章。经过各国科学家的精心研究，晶体生长理论已经有了长足的发展， 出现了各种各样的不同理论及模型。如晶体平衡形态理论、界面生长理论、PBC理论和负离子 配位多面体生长基元模型4个阶段，目前又出现了界面相理论模型等新的理论模型。现代晶体 生长技术、晶体生长理论以及晶体生长实践相互影响，使人们越来越接近于揭开晶体生长的神 秘面纱。
从晶体平衡形态理论到负离子配位多面体生长基元模型，晶体生长理论在不断地发展并趋 于完善，主要体现在以下几个方面：从宏观到微观，从经验统计分析到定性预测，从考虑晶体 相到考虑环境相，从考虑单一的晶体相到考虑晶体相和环境相。晶体生长的定量化，并综合考 虑晶体和环境相，以及微观与宏观之间的相互关系是今后晶体生长理论的发展方向。
（1）布拉维法则：法国晶体学家A．Bravais于1850年利用群论推导出具有一定对称性的空间点阵 只有14种，分属于7大晶系；1866年，Bravais又论述了实际晶面与空间格子构造中面网之间的关系， 提出实际晶体的晶面常常平行网面结点密度最大的面网，这就是布拉维法则。布拉维法则阐明了晶 面发育的基本规，但是它只能预测同种晶体的一种形态, 即晶体的理想生长形态, 无法解释同种晶体 在不同生长条件下可具有不同的生长形态的实验事实。布拉维法法则只给出了晶体内部结构与生长 形态之间的关系, 完全忽略了生长条件对生长形态的作用。
该定律给出了晶体生长形态具体求解方法虽然, 运动学理论能够通过定量计算给出晶体的生 长形态但有一个重要的假设, 即某一生长系统中驱动力场是均匀的这实质上忽视了环境相和生长 条件对晶体生长形态的作用另一方面, 应用运动学定律, 通过计算得出晶体的生长形态, 必须首先 得到法向生长速率与晶面取向的关系, 这实际上是十分困难的从而大大限制了理论的实际应用利 用该定律能够定量计算出晶体的生长形态。
§6.1. 晶体生长理论简介
1669年丹麦学者斯蒂诺(N.Steno) 发表了《论固体中自然含有的固体》，自此以来，开始了 晶体生长理论探索的篇章。经过各国科学家的精心研究，晶体生长理论已经有了长足的发展， 出现了各种各样的不同理论及模型。如晶体平衡形态理论、界面生长理论、PBC理论和负离子 配位多面体生长基元模型4个阶段，目前又出现了界面相理论模型等新的理论模型。现代晶体 生长技术、晶体生长理论以及晶体生长实践相互影响，使人们越来越接近于揭开晶体生长的神 秘面纱。
从晶体平衡形态理论到负离子配位多面体生长基元模型，晶体生长理论在不断地发展并趋 于完善，主要体现在以下几个方面：从宏观到微观，从经验统计分析到定性预测，从考虑晶体 相到考虑环境相，从考虑单一的晶体相到考虑晶体相和环境相。晶体生长的定量化，并综合考 虑晶体和环境相，以及微观与宏观之间的相互关系是今后晶体生长理论的发展方向。
（1）布拉维法则：法国晶体学家A．Bravais于1850年利用群论推导出具有一定对称性的空间点阵 只有14种，分属于7大晶系；1866年，Bravais又论述了实际晶面与空间格子构造中面网之间的关系， 提出实际晶体的晶面常常平行网面结点密度最大的面网，这就是布拉维法则。布拉维法则阐明了晶 面发育的基本规，但是它只能预测同种晶体的一种形态, 即晶体的理想生长形态, 无法解释同种晶体 在不同生长条件下可具有不同的生长形态的实验事实。布拉维法法则只给出了晶体内部结构与生长 形态之间的关系, 完全忽略了生长条件对生长形态的作用。
该定律给出了晶体生长形态具体求解方法虽然, 运动学理论能够通过定量计算给出晶体的生 长形态但有一个重要的假设, 即某一生长系统中驱动力场是均匀的这实质上忽视了环境相和生长 条件对晶体生长形态的作用另一方面, 应用运动学定律, 通过计算得出晶体的生长形态, 必须首先 得到法向生长速率与晶面取向的关系, 这实际上是十分困难的从而大大限制了理论的实际应用利 用该定律能够定量计算出晶体的生长形态。
晶体生长ppt
性能关系
晶体缺陷与晶体的物理性质之间存在密切关系。例如，位错 密度越高，材料的强度和韧性越差；空位浓度越高，材料的 导电性越差等。通过对晶体缺陷的控制和优化，可以改善材 料的性能。
03
晶体生长的化学基础
化学键与晶体结构
共价键
01
共价键是原子间通过共享电子对而形成的强相互作用力，它决
定了晶体的结构和化学性质。
固相生长是指通过固态物质之间的反应或扩散过 程，形成新的固态晶体的过程，包括机械研磨法 、热压烧结法等。
晶体生长的应用
1
晶体生长在材料科学和物理学领域具有广泛的 应用价值，如制备高性能材料、制造光学器件 、制备半导体材料等。
2
在能源领域，晶体生长技术也被广泛应用于太 阳能电池、燃料电池等新能源器件的制造过程 中。
04
晶体生长方法
气相生长法
物理气相沉积法
包括真空蒸发、激光烧蚀等，通过 在真空中蒸发原料，使原料原子或 分子沉积在基底表面形成晶体。
化学气相沉积法
通过化学反应的方式，使用气体原 料在基底表面形成晶体。
气相生长法的优点
可以生长出高质量、大尺寸的单晶 ，同时具有高沉积速率。
气相生长法的缺点
需要高真空设备，生产成本较高， 且生长速度较慢。
3
同时，晶体生长技术还可以应用于生物医学领 域，如制备生物材料、药物传递等。
02
晶体生长的物理基础
晶体的结构与性质
晶体结构
晶体具有格子构造，原子或分子在空间中按照一定的规律重复排列。不同的 晶体结构具有不同的物理性质，如硬度、导电性、光学特性等。
晶体对称性
晶体具有对称性，即晶体的形状和内部结构可以在空间中重复出现。这种对 称性也影响了晶体的物理性质。
晶体缺陷与晶体的物理性质之间存在密切关系。例如，位错 密度越高，材料的强度和韧性越差；空位浓度越高，材料的 导电性越差等。通过对晶体缺陷的控制和优化，可以改善材 料的性能。
03
晶体生长的化学基础
化学键与晶体结构
共价键
01
共价键是原子间通过共享电子对而形成的强相互作用力，它决
定了晶体的结构和化学性质。
固相生长是指通过固态物质之间的反应或扩散过 程，形成新的固态晶体的过程，包括机械研磨法 、热压烧结法等。
晶体生长的应用
1
晶体生长在材料科学和物理学领域具有广泛的 应用价值，如制备高性能材料、制造光学器件 、制备半导体材料等。
2
在能源领域，晶体生长技术也被广泛应用于太 阳能电池、燃料电池等新能源器件的制造过程 中。
04
晶体生长方法
气相生长法
物理气相沉积法
包括真空蒸发、激光烧蚀等，通过 在真空中蒸发原料，使原料原子或 分子沉积在基底表面形成晶体。
化学气相沉积法
通过化学反应的方式，使用气体原 料在基底表面形成晶体。
气相生长法的优点
可以生长出高质量、大尺寸的单晶 ，同时具有高沉积速率。
气相生长法的缺点
需要高真空设备，生产成本较高， 且生长速度较慢。
3
同时，晶体生长技术还可以应用于生物医学领 域，如制备生物材料、药物传递等。
02
晶体生长的物理基础
晶体的结构与性质
晶体结构
晶体具有格子构造，原子或分子在空间中按照一定的规律重复排列。不同的 晶体结构具有不同的物理性质，如硬度、导电性、光学特性等。
晶体对称性
晶体具有对称性，即晶体的形状和内部结构可以在空间中重复出现。这种对 称性也影响了晶体的物理性质。
《晶体生长基础》精选课件
图2-3晶面消失过程
一般显露在外面的晶面其法向生长速度的是比较慢的。
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2020/1/3
实际上晶体外形常由简单面指数的晶面如 (100)、(110)、 (111)等包围。晶体形态除与晶体结构有关外，还与生长环境密切 相关。
（1）过饱和度的影响： 溶液过饱和度超过某一临界值时，晶体的形态就会发生变化
例如：人工降雨就是在饱和比不大又不能均匀成核 的云层中，撒入碘化银细小微粒，就能形成雨滴。
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2020/1/3
2、非均匀成核
在区熔法制备单晶的过程中，固液界面的形状对杂散晶核 的形成产生一定的影响。
固态在接近器壁处温度较内部低，固液界面凸向固方，θ＜ 90 ℃，非均匀成核的杂散晶核容易形成，单晶生长被干扰。θ↓ ，界面越凸向固方，干扰↑。为生长优质单晶，必须抑制杂散晶 核的产生，使单晶生长占主导地位，θ应大于或等于90 ℃，界 面呈平直状或凸向液方。
（2）PH值的影响： 生长磷酸二氢胺时，PH↓，晶体细长，PH↑，晶体短粗
（3）杂质的影响： 晶面吸附杂质后单位表面能发生变化，使晶体法向生长速度 发生变化，从而引起晶体形态的变化。
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2020/1/3
6.1.3 完整晶面生长
晶体生长的实质
生长的质点从环境相中 不断的通过界面而进人 晶格的过程。
△F极大
△F（自由能）
r0
r
自由能变化与
胚芽半径的关系
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2020/1/3
2、非均匀成核
据均匀成核理论计算，水汽凝华的临界饱和比为 4.4，水凝固的临界过冷度为40℃，某些金属凝固的 临界过冷度达100~110 ℃。
晶体生长机理PPT课件
西安理工大学
非平衡材料研究室
• A single molecule is denoted by C60 .
西安理工大学
非平衡材料研究室
• Each molecule is composed of groups of carbon atoms that are bonded to one another to form both hexagon (six-carbon atom) and pentagon (five-carbon atom) geometrical configurations.
• 应用：
滤波器、谐振器、光偏转器、测压元件等。
西安理工大学
非平衡材料研究室
（8）闪烁晶体
• 定义：
当射线或放射性粒子通过晶体时，晶体会 发出荧光脉冲，这类晶体为闪烁晶体。
• 应用：
核医学、核技术、空间物理等。
西安理工大学
非平衡材料研究室
（9）半导体晶体
• 定义：
电阻率处于导电体（10 - 5 .cm）和绝缘 体（1010 .cm ）之间的晶体为半导体晶体。
• 应用：
光通讯、光开关、大屏幕显示、光储存、 光雷达和光计算机等。
西安理工大学
非平衡材料研究室
• 要求：
在使用的波长范围内，对光的吸收和散射要小、 电阻率要大、介电损耗角要小、化学稳定、机械和 热性能好、半波电压低等。
西安理工大学
非平衡材料研究室
（4）声光晶体
• 定义：
超声波通过晶体时，在晶体中产生随时间变化 的压缩和膨胀区域，使晶体的折射率发生周期性变 化，形成超声导致的折射率光栅，当光通过折射率 周期性变化的晶体时，将受到光栅的衍射，产生声 光相互作用。这类晶体为声光晶体。
非平衡材料研究室
• A single molecule is denoted by C60 .
西安理工大学
非平衡材料研究室
• Each molecule is composed of groups of carbon atoms that are bonded to one another to form both hexagon (six-carbon atom) and pentagon (five-carbon atom) geometrical configurations.
• 应用：
滤波器、谐振器、光偏转器、测压元件等。
西安理工大学
非平衡材料研究室
（8）闪烁晶体
• 定义：
当射线或放射性粒子通过晶体时，晶体会 发出荧光脉冲，这类晶体为闪烁晶体。
• 应用：
核医学、核技术、空间物理等。
西安理工大学
非平衡材料研究室
（9）半导体晶体
• 定义：
电阻率处于导电体（10 - 5 .cm）和绝缘 体（1010 .cm ）之间的晶体为半导体晶体。
• 应用：
光通讯、光开关、大屏幕显示、光储存、 光雷达和光计算机等。
西安理工大学
非平衡材料研究室
• 要求：
在使用的波长范围内，对光的吸收和散射要小、 电阻率要大、介电损耗角要小、化学稳定、机械和 热性能好、半波电压低等。
西安理工大学
非平衡材料研究室
（4）声光晶体
• 定义：
超声波通过晶体时，在晶体中产生随时间变化 的压缩和膨胀区域，使晶体的折射率发生周期性变 化，形成超声导致的折射率光栅，当光通过折射率 周期性变化的晶体时，将受到光栅的衍射，产生声 光相互作用。这类晶体为声光晶体。
《晶体生长理论》ppt课件
提纯
多次区熔的过程
○ 在凝固界面，对于k<1的杂质，由于分凝作用将部分被
排斥到熔区，并向后携带
○ 在熔化界面，锭料的熔化带入新的杂质，并从熔化界面向凝
固界面运动〔杂质倒流〕，其结果是使整个熔区杂质浓度添加
○ 随着区熔次数的添加，尾部杂质越来越多，浓度梯度越来越
陡，杂质倒流越严重
极限分布
○ 经过多次区熔提纯后,杂质分布形状到达一个
如Cu-Ni相图 ：
相图分析：2个点、2条线、3个区。
测定方法：热分析法〔最常用〕。
③二元合金相图的建立——热分析法建立相图的过程
▲配制系列成分的铜镍合金
▲测出它们的冷却曲线，得到临
界点
▲把这些点标在T—成分坐标上
▲将具有一样意义的点衔接成线，
标明各区域内所存在的相， 即得到
Cu-Ni合金相图
2、分凝景象与分凝系数
④ l →大,Cs→小,提纯效果好⇒l越大越好
⑤ 极限分布时(K一定)：
⑥ l →大,B →小, A →大,Cs(x)→大, 提纯效果差
⑦
⇒l越小越好
⑧ 运用：前几次用宽熔区，后几次用窄熔区。
②熔区的挪动速度
BPS公式：
Keff
K0
f
D
1K0e
K0
f越小，keff越接近k0，提纯效果好, 区熔次数少, 但是过低速
〔资料中的杂质量本来很少〕
由于存在分凝景象，正常凝固后锭条中的杂质分布不再是均匀的，
会出现三种情况：
K＜1的杂质，杂质向尾部集中；
K＞1的杂质，杂质向头部集中；
K≈1的杂质，根本上坚持原有的均匀分布的方式
正常凝固过程中，Cs沿锭长的分布
1
多次区熔的过程
○ 在凝固界面，对于k<1的杂质，由于分凝作用将部分被
排斥到熔区，并向后携带
○ 在熔化界面，锭料的熔化带入新的杂质，并从熔化界面向凝
固界面运动〔杂质倒流〕，其结果是使整个熔区杂质浓度添加
○ 随着区熔次数的添加，尾部杂质越来越多，浓度梯度越来越
陡，杂质倒流越严重
极限分布
○ 经过多次区熔提纯后,杂质分布形状到达一个
如Cu-Ni相图 ：
相图分析：2个点、2条线、3个区。
测定方法：热分析法〔最常用〕。
③二元合金相图的建立——热分析法建立相图的过程
▲配制系列成分的铜镍合金
▲测出它们的冷却曲线，得到临
界点
▲把这些点标在T—成分坐标上
▲将具有一样意义的点衔接成线，
标明各区域内所存在的相， 即得到
Cu-Ni合金相图
2、分凝景象与分凝系数
④ l →大,Cs→小,提纯效果好⇒l越大越好
⑤ 极限分布时(K一定)：
⑥ l →大,B →小, A →大,Cs(x)→大, 提纯效果差
⑦
⇒l越小越好
⑧ 运用：前几次用宽熔区，后几次用窄熔区。
②熔区的挪动速度
BPS公式：
Keff
K0
f
D
1K0e
K0
f越小，keff越接近k0，提纯效果好, 区熔次数少, 但是过低速
〔资料中的杂质量本来很少〕
由于存在分凝景象，正常凝固后锭条中的杂质分布不再是均匀的，
会出现三种情况：
K＜1的杂质，杂质向尾部集中；
K＞1的杂质，杂质向头部集中；
K≈1的杂质，根本上坚持原有的均匀分布的方式
正常凝固过程中，Cs沿锭长的分布
1
微电子材料课件CH3-晶体生长概论
21
经典成核理论
➢经典成核理论是基于热力学的分析，基本 思想是把成核视为过饱和蒸汽或溶质的凝 聚；
➢设两个分子碰撞形成晶胚，从分子到晶胚 的变化看成一个体系。
22
经典成核理论
体系吉布斯自由能的改变包括：
1、气相转变为晶胚(固相)，体积减小，体积自由能减少， 设体积自由能改变为△GV。 2、晶胚的生成，会形成一个固-气界面，需要一定的表面能， 其改变为△GS。
➢ 原矿物晶粒逐渐变大，如由细粒方解石组成的石灰岩与岩 浆接触时，受热再结晶成为由粗粒方解石组成的大理岩；
细粒方解石
大理岩
5
3. 由固相变为固相：
➢ 固溶体分解，一定温度下固溶体可以分离成为几种独 立矿物；
➢ 变晶，矿物在定向压力方向上溶解，而在垂直于压力 方向上结晶，因而形成一向延长或二向延展的变质矿 物，如角闪石、云母晶体等；
29
➢ 当r<r*时，体系的自由能增加，晶 胚难以生成，即消失的机率大于长 大的机率。
18
气相中的均匀成核
➢晶胚有两种发展趋势： 1）继续长大，形成稳定的晶核； 2）重新拆散，分开为单个分子。
19
液相中的均匀成核
➢晶体熔化后的液态结构是长程无序的； ➢在短程范围内却存在着不稳定的接近于有序
的原子集团； ➢它们此消彼长，出现结构起伏或叫相起伏。
20
液相中的均匀成核
➢当温度降到结晶温度时，这些原子集团就可 能成为均匀成核的“胚芽”，称为晶胚。
27
G
4r 2
4 3
r 3g v
✓因为△GV比△GS变化快， 所以△G增加到极大值 △ G* 后 就 会 开 始 下 降 ， 与△G* 相对应的晶胚半 径称临界半径r*。
经典成核理论
➢经典成核理论是基于热力学的分析，基本 思想是把成核视为过饱和蒸汽或溶质的凝 聚；
➢设两个分子碰撞形成晶胚，从分子到晶胚 的变化看成一个体系。
22
经典成核理论
体系吉布斯自由能的改变包括：
1、气相转变为晶胚(固相)，体积减小，体积自由能减少， 设体积自由能改变为△GV。 2、晶胚的生成，会形成一个固-气界面，需要一定的表面能， 其改变为△GS。
➢ 原矿物晶粒逐渐变大，如由细粒方解石组成的石灰岩与岩 浆接触时，受热再结晶成为由粗粒方解石组成的大理岩；
细粒方解石
大理岩
5
3. 由固相变为固相：
➢ 固溶体分解，一定温度下固溶体可以分离成为几种独 立矿物；
➢ 变晶，矿物在定向压力方向上溶解，而在垂直于压力 方向上结晶，因而形成一向延长或二向延展的变质矿 物，如角闪石、云母晶体等；
29
➢ 当r<r*时，体系的自由能增加，晶 胚难以生成，即消失的机率大于长 大的机率。
18
气相中的均匀成核
➢晶胚有两种发展趋势： 1）继续长大，形成稳定的晶核； 2）重新拆散，分开为单个分子。
19
液相中的均匀成核
➢晶体熔化后的液态结构是长程无序的； ➢在短程范围内却存在着不稳定的接近于有序
的原子集团； ➢它们此消彼长，出现结构起伏或叫相起伏。
20
液相中的均匀成核
➢当温度降到结晶温度时，这些原子集团就可 能成为均匀成核的“胚芽”，称为晶胚。
27
G
4r 2
4 3
r 3g v
✓因为△GV比△GS变化快， 所以△G增加到极大值 △ G* 后 就 会 开 始 下 降 ， 与△G* 相对应的晶胚半 径称临界半径r*。
《晶体的生长》课件
《晶体的生长》ppt课件
目录
• 晶体简介 • 晶体生长的原理 • 晶体生长的方法 • 晶体生长的实验技术 • 晶体生长的应用实例 • 未来展望与挑战
01 晶体简介
晶体的定义
晶体是由原子、分子 或离子按照一定的规 律排列而成的固体物 质。
晶体的内部原子或分 子的排列方式决定了 晶体的物理和化学性 质。
界面反应与扩散
界面过程涉及界面反应和 扩散过程，研究晶体生长 过程中界面物质交换和化 学反应的规律。
界面动力学与控制
界面过程还探讨界面动力 学与控制因素，分析不同 条件下界面形态变化的动 力学过程和机制。
03 晶体生长的方法
熔体生长法
总结词
通过将原料加热至熔化后进行冷却结晶的方法。
详细描述
熔体生长法是一种常见的晶体生长方法，通过将原料加热至熔化，然后控制冷却 速度和温度梯度，使熔体中的原子或分子重新排列成晶体结构。这种方法适用于 制备大尺寸、高质量的单晶材料，如硅单晶和锗单晶等。
LED晶体材料的生长与应用
总结词
LED晶体材料是制造LED灯的关键材料，具有高效、节能、环保等特点，广泛应用能够将电能转化为光能的半导体材料。通过控制LED晶体材料的生 长和掺杂过程，可以获得具有特定能带结构和光学性质的LED晶体。LED晶体在照明、
技术创新
通过技术创新，改进晶体生长设备、 工艺和流程，提高晶体生长效率和产 量。
自动化与智能化
引入自动化和智能化技术，实现晶体 生长过程的远程监控、自动调节和控 制，提高生产效率和产品质量。
环境友好型的晶体生长方法
环保意识
随着环保意识的提高，环境友好型的 晶体生长方法成为研究重点，以减少 对环境的负面影响。
晶体具有规则的几何 外形和内部结构，其 原子排列具有周期性 。
目录
• 晶体简介 • 晶体生长的原理 • 晶体生长的方法 • 晶体生长的实验技术 • 晶体生长的应用实例 • 未来展望与挑战
01 晶体简介
晶体的定义
晶体是由原子、分子 或离子按照一定的规 律排列而成的固体物 质。
晶体的内部原子或分 子的排列方式决定了 晶体的物理和化学性 质。
界面反应与扩散
界面过程涉及界面反应和 扩散过程，研究晶体生长 过程中界面物质交换和化 学反应的规律。
界面动力学与控制
界面过程还探讨界面动力 学与控制因素，分析不同 条件下界面形态变化的动 力学过程和机制。
03 晶体生长的方法
熔体生长法
总结词
通过将原料加热至熔化后进行冷却结晶的方法。
详细描述
熔体生长法是一种常见的晶体生长方法，通过将原料加热至熔化，然后控制冷却 速度和温度梯度，使熔体中的原子或分子重新排列成晶体结构。这种方法适用于 制备大尺寸、高质量的单晶材料，如硅单晶和锗单晶等。
LED晶体材料的生长与应用
总结词
LED晶体材料是制造LED灯的关键材料，具有高效、节能、环保等特点，广泛应用能够将电能转化为光能的半导体材料。通过控制LED晶体材料的生 长和掺杂过程，可以获得具有特定能带结构和光学性质的LED晶体。LED晶体在照明、
技术创新
通过技术创新，改进晶体生长设备、 工艺和流程，提高晶体生长效率和产 量。
自动化与智能化
引入自动化和智能化技术，实现晶体 生长过程的远程监控、自动调节和控 制，提高生产效率和产品质量。
环境友好型的晶体生长方法
环保意识
随着环保意识的提高，环境友好型的 晶体生长方法成为研究重点，以减少 对环境的负面影响。
晶体具有规则的几何 外形和内部结构，其 原子排列具有周期性 。
【精品】晶体生长科学与技术PPT课件-01(共六部分)
和热的交互使用以及互相转化，使其在光学、磁学、 半导体和激光等诸多领域中得到应用；
3. 是微电子、光电子、通讯、航天、宇航等高科技和 现代军事领域中的关键材料；
4. 作为装饰用的水晶，各种宝石，金刚石等都是晶体 物质；
晶体材料的研究方向
1. 晶体材料—准晶、非晶态、多晶； 2. 体单晶—薄膜晶体材料； 3. 完整晶体—研究晶体缺陷； 4. 通常的晶格—半导体和金属的超晶格； 5. 单一功能晶体—多功能晶体； 6. 晶体的体内性质—表面性质； 7. 无机晶体—有机高分子晶体；
※ 1784年，法国阿羽依（R.J. Hauy）
解理
晶胞学说：晶胞是构成晶体的
最小单位，晶体是由大量晶胞堆积而成的
云母
NaCl 单晶
解理
当晶体受外力作用时，往往沿着特定的晶面破裂，出现许多平行而光滑的破裂面，称
为解理面；
解理面一般平行于晶体格架中质点最紧密，联结力最强的面。因为垂直这种面的联结
晶面指数的意义
晶面指数所代表的不仅是某一晶面，而是代 表着 一组相互平行的晶面。
在晶体内凡晶面间距和晶面上原子的分布完 全相同，只是空间位向不同的晶面可以归并 为同一晶面族，以{h k l}表示，它代表由对称 性相联系的若干组等效晶面的总和。
• 立方晶系中，相同指数的晶向和晶面垂直；
• 立方晶系中，晶面族{111}表示正八面体的面；
亮的金属光泽，常被误认为是黄 金，故又称为“愚人金”；
黄铁矿（FeS2）
重晶石
重晶石，主要成分是硫酸钡(BaSO4)；纯重晶石显白色、有光泽，由于杂质及混入
物的影响也常呈灰色、浅红色、浅黄色等。结晶情况好的重晶石可呈透明；
重晶石化学性质稳定，不溶于水和盐酸，无磁性和毒性；
3. 是微电子、光电子、通讯、航天、宇航等高科技和 现代军事领域中的关键材料；
4. 作为装饰用的水晶，各种宝石，金刚石等都是晶体 物质；
晶体材料的研究方向
1. 晶体材料—准晶、非晶态、多晶； 2. 体单晶—薄膜晶体材料； 3. 完整晶体—研究晶体缺陷； 4. 通常的晶格—半导体和金属的超晶格； 5. 单一功能晶体—多功能晶体； 6. 晶体的体内性质—表面性质； 7. 无机晶体—有机高分子晶体；
※ 1784年，法国阿羽依（R.J. Hauy）
解理
晶胞学说：晶胞是构成晶体的
最小单位，晶体是由大量晶胞堆积而成的
云母
NaCl 单晶
解理
当晶体受外力作用时，往往沿着特定的晶面破裂，出现许多平行而光滑的破裂面，称
为解理面；
解理面一般平行于晶体格架中质点最紧密，联结力最强的面。因为垂直这种面的联结
晶面指数的意义
晶面指数所代表的不仅是某一晶面，而是代 表着 一组相互平行的晶面。
在晶体内凡晶面间距和晶面上原子的分布完 全相同，只是空间位向不同的晶面可以归并 为同一晶面族，以{h k l}表示，它代表由对称 性相联系的若干组等效晶面的总和。
• 立方晶系中，相同指数的晶向和晶面垂直；
• 立方晶系中，晶面族{111}表示正八面体的面；
亮的金属光泽，常被误认为是黄 金，故又称为“愚人金”；
黄铁矿（FeS2）
重晶石
重晶石，主要成分是硫酸钡(BaSO4)；纯重晶石显白色、有光泽，由于杂质及混入
物的影响也常呈灰色、浅红色、浅黄色等。结晶情况好的重晶石可呈透明；
重晶石化学性质稳定，不溶于水和盐酸，无磁性和毒性；