3.晶体定向及晶面符号概述

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晶体的定向和晶面符号

晶体的定向和晶面符号
• 结晶轴的选择应当符合晶体固有的对称性
–首先选择对称轴和对称面的法线方向 –不存在对称轴和对称面,则平行晶棱方向选取
• 尽量使得晶轴之间夹角为90
晶轴选择遵循的(优选性)原则:
1、优选对称轴 2、其次选对称面的法线,如L22P 3、最后选择平行于发育晶棱的方向 4、使三个坐标轴尽可能互相垂直
每个晶系的对称特点不同,因此每个晶系的选择晶轴的具体方法 也 不 同 , 见 教 材 表 5-1( 此 表 非 常 重 要 , 要 熟 记 ).
三方和六方晶系的四轴定向:
– 选择唯一的高次轴作为直立结晶轴z轴,在垂直 z 轴 的平面内选择三个相同的、即互成60°交角的L2或 P的法线,或适当的显著晶棱方向作为水平结晶轴, 即x 轴、 y 轴以及 u 轴
– 晶体几何常数: a = b = 90°, g =120°, a = b < > c
– z 轴直立, y 轴左右水平, x 轴前后水平偏左30°
a、b、c和α、β、γ称之为晶体几何常数
•晶体的三轴定向:
–选择三个不共面的坐标轴 x, y, z安置晶体。
摆法:
X轴:前后,前为 +,后为 - Y轴:左右,右为+ Z轴:上下,上为+
晶体常数:轴率、轴角
Z
c
a
bY
X
•晶体的四轴定向:
–适用于六方和三方晶系 –一个直立轴,三个水平轴
二、晶体定向原则
晶体的定向和晶面符号
• 晶体定向的概念 • 晶体定向的原则 • 晶系的定向法则(重点) • 对称型的国际符号 • 晶面符号 • 晶棱符号 • 晶带符号
一、晶体定向的概念
晶体定向:就是在晶体上选定坐标系统,从而确 定晶面、晶棱的空间方位。
首选建立坐标系统

《结晶学》第3章晶体定向和晶面符号

《结晶学》第3章晶体定向和晶面符号

注意:七大晶系中,单斜晶系先确定y 注意:七大晶系中,单斜晶系先确定y轴,其它 晶系均先确定z 晶系均先确定z轴
思考: 思考:
能否根据各晶体晶体常数特点确定属于 何种晶系? 何种晶系?
§3.3
对称型的国际符号
一、国际符号中对称要素的表示法
对称面:m 对称面: 对称轴:以轴次的数字表示, 对称轴:以轴次的数字表示, 如 1、2、3、4 和 6
Z
举例: 举例:
Y
X
答案(100)(100)(010)(010)(001)(001) 答案(100)(100)(010)(010)(001)(001) )(100)(010)(010)(001)(001
补充说明: 补充说明:
1)晶面符号中某指数为0,表示该晶面平行于相应晶轴。 晶面符号中某指数为0 表示该晶面平行于相应晶轴。 2)同一晶体中,如有两晶面,对应三组晶面指数的绝 同一晶体中,如有两晶面, 对值全部相等,而正负号恰好全部相反, 对值全部相等,而正负号恰好全部相反,则两晶面必 相互平行。 相互平行。 3)同一晶面符号中,指数的绝对值越大,表示晶面在 同一晶面符号中,指数的绝对值越大, 相应结晶轴上的截距系数值(绝对值)越小; 相应结晶轴上的截距系数值(绝对值)越小;在轴单位 相等的情况下,还表示相应截距的绝对长度也越短。 相等的情况下,还表示相应截距的绝对长度也越短。
即:
◆ ◆ ◆
平行的对称轴或旋转反伸轴; 平行的对称轴或旋转反伸轴; 垂直的对称面; 垂直的对称面; 当这两类对称要素在同一方向上同时存在 则写成分式的形式。 分式的形式 时,则写成分式的形式。


序 位 1 2 3 1
代表方向 x或y或z轴方向 三次轴方向 x、y或x、z或y、z轴之间 四次轴, 四次轴,即z方向 与四次轴垂直, 与四次轴垂直,在x或y轴方向 与四次轴垂直,并与位2 与四次轴垂直,并与位2成450 六次或三次轴,即z 方向 六次或三次轴, 与六次或三次轴垂直, 与六次或三次轴垂直,在x或y或u轴方向 与六次或三次轴垂直,并与位2 与六次或三次轴垂直,并与位2成300角 x轴方向 y轴方向 z轴方向 y轴方向 任意方向

晶体定向晶面符号与晶带解析

晶体定向晶面符号与晶带解析
c0 表示。由于晶体结构中的结点间距较小,(一般以nm 计),需要藉X射线才能测定,对晶体外形的宏观研究不能
定出其轴长,但利用几何结晶学方法可以求出它们的比率
a0∶b0∶c0(或表示为a∶b∶c ),这一比率称为轴率。
Z
c0
a0
b0
Y
X
不同物质晶体结构不同,结点间距不同,轴长各不相同。
等轴晶系 对称程度高,晶轴X、Y、Z 为彼此对称的行列, 它们通过对称要素的操作可以相互重合,因此它们的轴长是 相同的。即 a=b=c ,轴率 a:b:c =1:1:1
U
Y
三六方晶系
X-
Y-
Z
Y
Y-
Z
Y
X
X
U-
X-
Y-
Y
X
注意:只有等轴晶系晶体在倾斜的位置才能出现对称面, 因此,只有等轴晶系晶体投影时才能画该位置的辅助线, 目的是确定四个三次轴的位置(P41表I-4-5)。
(3)轴长与轴率: 晶轴系格子构造中的行列,该行列上的
结点间距称为轴长。 X、Y、Z 个轴上的轴长分别以 a0、b0、
等轴晶系a=b=c α=β=γ= 90°
四方晶系a=b≠c α=β=γ= 90°
三方、六方晶系a=b≠c ; α=β= 90°γ=120°
斜方晶系a≠b≠c α=β=γ= 90°
Z
Y X
等轴晶系a=b=c α=β=γ= 90°
Z
Y X
四方晶系a=b≠c α=β=γ= 90°
Z U
Y X
三方、六方晶系a=b≠c ; α=β= 90°γ=120°
确定了晶体的对称型,仍不一定获得有关形态的完 整概念。
四个晶体的对称型都是L44L25PC,其中中间两个都 是四方柱和四方双锥组成。

第三章晶体定向和晶面符号

第三章晶体定向和晶面符号


三方、六方为四轴定向(XYZU)
+U
+Y
Z轴直立
+X
2
晶面符号
用晶轴和轴单位来表示晶面所在的空间方位,称晶面 符号。应用最广是米氏符号。
2.1
整数定律(有理指数定律) 阿羽依指出:晶体上任何晶面在结晶轴上的截距系 数之比恒为简单的整数比。 说明两个问题: ⑴ 晶面在结晶轴上的截距就是晶轴结点的整数倍; ⑵ 晶体在生长过程中,是遵守布拉维法则的(实际 出现的晶面系密度较大的面网,面网密度 出现的可能性越大) 米氏符号(米勒尔):
轴率:用投影法求出它们的比率a :b :c
1.2 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 晶轴的选择原则 选对称轴作晶轴; 若对称轴的个数不足,由对称面的发线来补充; 若没有对称面和对称轴,则选三个晶棱充当晶轴
1.3

各晶系晶体的定向方法
三轴定向的有:等轴、四方、正交、单斜、三斜(前右上)
+Z(c)
β α +Y(b) X(a)+ γ
第三章 晶体的定向和晶面符号
晶体定向:设置坐标系
晶面符号:用数学符号表示方位
1 1.1 晶体定向 选择坐标轴和确定各轴上轴单位的比值。 晶轴和晶体几何常数 晶轴:于晶体上所设置的坐标轴。 轴角:每两个晶轴正端之间的夹角。 =Y∧Z =Z∧X =X∧Y
轴单位:按XYZ轴的顺序,标记为ab(晶面指数)来表示,晶面指数等于 该晶面在三个晶轴上的截距系数的倒数比。
用hkl表示分别与XYZ三个轴相对应。 例:
规律:平行——指数为零。负端相交——加“-”。 四轴:形式(hkil)且h+k+i=0
3
晶面指数与晶面方位间的关系
几点结论:见符号,解含义,想方位
① 晶面中某个指数为零时,表示该晶面与相应的晶面平行 ② 同一个晶面符号中,指数的绝对值越大,表示晶面在相应 晶轴上的截距系数越小;在轴单位相等的情况下,还表示 截距的绝对长度越短,晶体本身与该结晶轴的夹角越大 ③ 同一晶面符号,如有两个指数的绝对值相等,这两个晶轴 的轴单位也相等,则晶面与这两个晶轴以等角度相交 ④ 在同一晶体中,如有两个这样的晶面,在它们的晶面符号 之间有两组对应的指数值均相等,仅有另一组对应指数不 相等,对于不等的那一组指数

晶体定向和晶面符号

晶体定向和晶面符号
3L2为三轴,(3L2;3L23PC) L2为Z轴,2个P的法线为X、Y轴(L22P) L2为Y轴(L2;L2PC) P之法线为Y轴(P) 2个均垂直与b轴的适当晶棱方向为X、Z轴 三个适当的晶棱方向为Z、X、Y轴
三、晶面符号
晶体定向后,表示晶面在空间相对位置的符号,又 叫米氏符号。
即晶面在三个晶轴(X,Y,Z)上截距系数的倒数比h:k:l; 通常表示为(hkl)
3、同一米氏符号中,如有两个指数的绝对值相等,而且 与它们相对应的那两个结晶轴的轴单位也相等时,则晶面 与此二结晶轴以等角度相交;
4、在同一个晶体中,如有两个晶面的三组米氏指数的绝 对值全都相等,而且正、负号恰好全都相反,则此二晶面 平行。
四、单形符号
1、因为单形是一组由对称要素联系起来的相同晶面, 故可以用一个面来表示整个单形。
晶体定向和晶面符号
一、晶体定向的概念
晶体定向:就是在晶体上选定坐标系统,从而确 定晶面、晶棱的空间方位
二、建立坐标系统
1、晶体是多面体
三维坐标系统
三个方向即晶轴 量度单位轴单位
2、选择方法
微观上: 选择平行六面体中交于一点的三个行列的方向
宏观体现: 选择对称轴、对称面的法线、晶棱 的方向
摆法:
X轴:前后,前为 +,后为 - Y轴:左右,右为+ Z轴:上下,上为+
a=b≠c α=β=γ=90°
a≠b≠c α=γ=90° β>90°
a≠b≠c
α≠β ≠ γ a≠b≠c
选轴原则(按晶体几何常数特征)
以三个相互垂直的L4(Li4,L2)为X、Y、Z三 轴
唯一的高次轴为Z轴; 两个相互垂直的L2(P 之法线,晶棱)为X、Y轴
唯一的高次轴为Z轴 三个互成60°交角的L2(P之法线,适当晶 棱)为X、Y、U轴

晶体定向晶面符号与晶带

晶体定向晶面符号与晶带

例如:47号模型复方偏十二面体:3L24L33PC
四方晶系:
以L4或Li4为 Z 轴,以垂直
Z 轴并相互垂直的L2或P的
法线为X、Y 轴,当无 L2或
P时,平行于晶棱选取。
晶体常数特点:
a=b≠c
α=β=γ=90°
26号模型四方四面体:Li42L22P
六方及三方晶系:
以L3 、L6、 Li6为 Z 轴,以垂 直 Z 轴并相互以120°相交 (正端)的L2或P的法线为X、 Y 、U轴,当无 L2或P时, X、 Y 、U平行于晶棱选取。X轴 水平朝正前偏左30°。 晶体常数特点: a=b≠c α=β=90 ° γ=120°
Z
c0
a0
b0 X
Y
不同物质晶体结构不同,结点间距不同,轴长各不相同。
等轴晶系 对称程度高,晶轴X、Y、Z 为彼此对称的行列, 它们通过对称要素的操作可以相互重合,因此它们的轴长是 相同的。即 a=b=c ,轴率 a:b:c =1:1:1 中级晶族 (四方、三方、六方晶系)具有一个高次轴,以 高次轴为Z轴,通过高次轴作用可以使X轴与Y轴重合,因此 轴长 a=b,与 c 不等,其 a:c比例视晶体不同而不同。 低级晶族 (斜方、单斜、三斜晶系)对称程度低,X、Y、 Z 轴不能通过对称要素的操作相互重合,所以a≠b≠c,视 晶体不同a∶b∶c比值不同。
α=γ= 90°
β> 90°
三斜晶系:
以不在同一平面内的主要 晶棱方向为 X、Y、 Z 轴。
晶体常数特点:
a≠b≠c α≠γ≠ β≠ 90°
请注意: 在晶体的宏观形态上根据对称特点选出
的三根晶轴,与晶体内部结构的空间格子的三个不
共面的行列方向是一致的。
为什么? 因为空间格子中三个不共面的行列也是根据晶体的 对称性人为地画出来的,而晶轴也是根据晶体的对

第三章晶体的定向和晶面符号知识讲解

第三章晶体的定向和晶面符号知识讲解

晶面指数-米氏符号中小括号内的三个数字称晶面指数。
整数定律
晶面在晶轴上的截距 系数之比为简单的整数比
面网密度越大 越简单 简单的
晶面截晶轴于结点 整数比
在确定晶体上晶面的米氏符号时,并不需要知道a, b,c的大小。可以首先选择一个晶面作单位面。单位面 应该是晶体上发育很好、与三个晶轴都相截,而且截距 尽可能相等或相近的晶面。将单位面的符号定为(111 ),即认为该晶面的截距系数p=q=r,截距之比为a:b :c。确定了单位面之后,其它晶面的符号可通过与单 位面的比较而求得。
第三章晶体的定向和晶面符号
三、如何为晶体定向
1、选择晶轴的原则
(1)晶轴平行行列方向。
优先
其次
晶轴平行 对称轴
对称面的法线
Z +_
_ +Y
+
X_ 再次
平行晶棱
(2)晶轴要尽可能的互相垂直或近于
垂直,即尽可能使 ===90,
具a体=步b=骤c
高次轴 L2 P 法线 显著晶棱
三、如何为晶体定向
(3)等轴、四方、斜方、单斜及 三斜等五个晶系选三个晶轴(X、 Y、Z),其中
同一单形的各个晶面的指 数的绝对值不变,而只有 正负号的区别
知道了单形的一个晶面 的符号,则该单形的其 它晶面的符号即可导出
用单形一个代表晶 面的符号来代表整 个单形
定义:单形符号简称形号,它是指在单形中选择一 个代 表面,把该晶面的晶面指数用“{ }”括 起来,用以表征组成该单形的一组晶面的 结晶学取向的符号
矿物的规则连生体的形态
1、平行连生
同种晶体彼此平行的连生在一起,连生 着的每一个晶体的相对应的晶面和晶棱 都是相互平行的
平行连生从外形来看是多晶体的连生,但它们 的内部格子构造是平行、连续的

3晶体定向及晶面符号概述

3晶体定向及晶面符号概述

右右右右型型型型
六方偏方面体
(4)单形符号
由于同一单形的各个晶面的晶面指数的绝对值不变,而 只是正负号和顺序不同; 例:立方体(100)(T00)(010)(0T0) (001)(00T) ① 单形符号----在单形各个晶面中,选择一个代表晶面的符
即: 尽量使 α= β= r = 90o 三、六方晶系 r =120o
3、尽量选择轴单位相等或趋于相等的行列作为晶轴 即: 尽量使 a=b=c
各晶系的晶体定向举例:
★ 等轴晶系:3L4、或3Li4、或 3L2 → X、Y、Z 轴⊥或棱→ X、Y、U轴 ★ 三方晶系:L3 → Z轴, 3L2或P⊥或棱 → X、Y、 U 轴 ★ 四方晶系:L4 或 Li4 →Z轴,2L2或2P⊥或晶棱 → X、Y轴 ★ 斜方晶系:3L2 或3P⊥或 棱 → X、Y、Z轴 ★ 单斜晶系:L2或P⊥→ Y轴, 2个晶棱 → X、Z轴 ★ 三斜晶系:3条晶棱 → X、Y、 Z轴
Z b1 b2 b3 b4 b5 b6 bx Y a1
a1bx= 1: x
a2
网面密度越大、晶面在
X
晶轴上的截距系数之比
网面密度与截距系数比的关系
越简单。布拉维法则:
实际晶体往往被网面密度较大的晶面所包围。
(2)整数?(见P.38 图4-7 ) 把平行于晶胞的三个行列
作为晶轴,用该行列上的结
点间距作为轴单位。晶轴相
∨∨
γα

β
轴角:α、β、γ
r
(三)、晶体定向原则
1、选择晶体中的对称要素或晶棱作为坐标轴 晶体中的对称要素:Ln 、Li n、P 的法线、晶棱,必须
按下列顺序选择晶轴:Ⅰ轴、Ⅱ面、Ⅲ 晶棱。
(1)、先确定Z轴(单斜晶系先确定 Y 轴)
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面 -----单面 1、平行双面1、反映双面及轴双面1 。
柱 ----(单柱 4 、复柱3) 锥 ----(单锥7、双锥 7) 体 ------ 23
低级晶族的单形
平行双面
轴双面
斜方单锥
斜方四面体
斜方双锥
斜方柱
中级晶族的单形
三方单锥
六方单锥
四方单锥
复三方单锥复六方单锥复四方Fra bibliotek锥三方双锥
六方双锥
四方双锥
晶面符号举例!
1. 等轴晶系:立方体、八面体 2. 四方晶系:四方柱、四方双锥 3. 六方晶系:六方柱 4. 三方晶系:菱面体 5. 斜方晶系:斜方双锥 6. 单斜晶系:石膏单晶
3、简整指数定律: 晶面在晶轴上的截距系数之比,往往为简单的整数比。 (1)简单?见P.38 图4-8 网面密度:a1b1 > a1b2 > a1b3 > a1b4 > ……a1bx 晶面在x、y、轴上的截距系数之比: b1 b2 b3 b4 b5 b6 bx a1b1 = 1:1 Z Y a1b2 = 1:2 a1b3 = 1:3 a1 a1b4 = 1:4 …… a2 a1bx= 1: x 网面密度越大、晶面在 X 晶轴上的截距系数之比 网面密度与截距系数比的关系 越简单。布拉维法则: 实际晶体往往被网面密度较大的晶面所包围。
(2)整数?(见P.38 图4-7 ) 把平行于晶胞的三个行列 作为晶轴,用该行列上的结 点间距作为轴单位。晶轴相 应于行列,晶面相应于面网, 晶面截晶轴于结点(a1b2), 或者晶面平移后截晶轴于结 点(kb5→a2b4),故晶面在 晶轴上的截距系数之比必为 一整数比。
(a1b2:x=1a ,y= 2b :即1: 2) (a2b4:x=2a ,y= 4b :即2: 4)

(三)、晶体定向原则
1、选择晶体中的对称要素或晶棱作为坐标轴 晶体中的对称要素:Ln 、Li n、P 的法线、晶棱,必须 按下列顺序选择晶轴:Ⅰ轴、Ⅱ面、Ⅲ 晶棱。
(1)、先确定Z轴(单斜晶系先确定 Y ★ 等轴晶系: L4、或Li4、或L2 ★ 六方晶系: L6、或Li6 ★ 三方晶系: L3 ★ 四方晶系: L4、或Li4 ★ 斜方晶系: L2 ★ 单斜晶系: 晶棱 ★ 三斜晶系: 晶棱
轴) → Z轴 → Z轴 → Z轴 → Z轴 → Z轴 → Z轴 → Z轴
(2)再确定 X、Y、U(三、六方晶系) 轴
应尽量选择X、Y、或U轴所在平面且与z轴垂直。
2、应尽量使X、Y、Z 轴相互垂直或趋于垂直, 或互成120° (三、六方晶系)。 即: 尽量使 α= β= r = 90o 三、六方晶系 r =120o
晶体的定向和晶面符号 单形和聚形 晶体的规则连生
第一节、 晶体定向及晶面符号
一、晶体定向
(一)、概念 晶体定向 —— 在晶体中确定一个坐标系统; 1、晶轴 ------ 晶体中的坐标轴; 2、轴单位---- 各晶轴上的量度单位:a、b、c
(二)晶轴的安置
晶轴----晶体中的坐标轴;是交晶体中心一点的 三条或四条直线。(内部构造的三条或四条行 列的方向) 1、三轴系统:X 、Y、Z:适用以下5个晶系:
(1)三斜晶系 (2)单斜晶系 (3)斜方晶系 (4)四方晶系 (5)等轴晶系
r
2、四轴系统:适用以下2个晶系:
(1)三方晶系: X 、Y、U、Z (2)六方晶系: X 、Y、U、Z

晶 轴: X 、Y、Z 轴单位: a、b、c
(三、六方晶系中: X、Y、U 等效)
∨∨
γ β
轴角:α、β、γ
r
α
例:立方体:(100)、(T00)、(010)、(0T0)、(001)、00T)
(3)单形的种类 p.28 146种结晶单形→ 47种几何单形
① 描述方法:几何单形中,同形等大的晶面的数目、形 状、相互关系,晶面与对称要素的相对位置、单形的 横断面形状等; ② 47种几何单形名称及描述: p.29表3-2
★ 斜方晶系:3L2 或3P⊥或 棱 → X、Y、Z轴
★ 单斜晶系:L2或P⊥→ Y轴, 2个晶棱 → X、Z轴 ★ 三斜晶系:3条晶棱 → X、Y、 Z轴
二、晶面符号
1、概念:表示晶面空间方位的符号------晶面符号 米氏符号 ----- (英国 W.H.Miller 1839)。 2、表示方法
将晶面在晶轴 上的截距系数的倒 数比化简后,去掉 比例符号,加圆括 号括起来。 三轴定向:一般式 用(hkl)表示; 四轴定向:一般式 用(hkil)表示, 且 h+k+i=0
z
C 例:晶面ABC c a b A
x
B
y
晶 轴: X Y Z 轴单位: a b c 截距长度: 2a 3b 6c 截距系数: 2 3 6 截距系数倒数比: 1/2 : 1/3 : 1/6 化简去掉比例符号: 321 加上圆括号: (321) 一般形式: (hkl)
3、尽量选择轴单位相等或趋于相等的行列作为晶轴 即: 尽量使 a=b=c
各晶系的晶体定向举例:
★ 等轴晶系:3L4、或3Li4、或 3L2 → X、Y、Z 轴 ★ 六方晶系:L6 或 Li6 → Z轴,3L2或3P⊥或棱→ X、Y、U轴 ★ 三方晶系:L3 → Z轴, 3L2或P⊥或棱 → X、Y、 U 轴 ★ 四方晶系:L4 或 Li4 →Z轴,2L2或2P⊥或晶棱 → X、Y轴
复三方双锥
复六方双锥
复四方双锥
三方柱
六方柱
四方柱
复三方柱
复六方柱
复四方柱
四方四面体
菱面体
复四方偏三角面体
复三方偏三角面体
斜方四面体
三方偏方面体 三方偏方面体
六方偏方面体 六方偏方面体
四方偏方面体
高级晶族的单形
四面体
八面体 偏方复十 二面体
立方体
四六面体
左形-----右形: 互为镜像,但不能以旋转或反伸操作 使之重合的两个图形。其对称型为:只有三方偏方面体 的左,右形在石英晶体上常出现。
第二节、单形和聚形
1、单形
(1)概念
由对称要素联系起来的一组晶面的总合。
八面体
菱形十二面体
(2)特点
①. 在理想情况下, 同一单形各晶面 ②. 在实际晶体上, 同一单形各晶面 同形等大; 性质相同;
性质:(晶面花纹;蚀象;物性:光、力、电等; ) ③ 通过对称要素的作用,各晶面可以 相互重合;
④ 一个单形的晶面符号中,晶面指数(绝对值)相同
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