Bài giảng Vật lý chất rắn đại cương – Chương 1: Cấu trúc tuần hoàn của tinh thể

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:38

Thêm vào BST

Báo xấu

88
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Bài giảng Vật lý chất rắn đại cương – Chương 1: Cấu trúc tuần hoàn của tinh thể" thông tin đến các bạn với những kiến thức bao gồm mô hình cấu trúc tuần hoàn của vật rắn tinh thể; liên kết trong tinh thể. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng để nắm chi tiết hơn nội dung kiến thức, phục vụ cho học tập và nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lý chất rắn đại cương – Chương 1: Cấu trúc tuần hoàn của tinh thể

VẬT LÝ CHẤT RẮN ĐẠI CƯƠNG TÀI LIỆU THAM KHẢO TRONG: ĐỖ NGỌC UẤN GIÁO TRÌNH VẬT LÝ CHẤT RẮN ĐẠI CƯƠNG NXB KHOA HỌC &KỸ THUẬT HÀ NỘI 2003 LƯU Ý: INTRODUCTION TO SOLID STATE PHYSICS CỦA C. KITTEL
Nội dung Tuần 1 Chương I: Cấu trúc tuần hoàn của tinh thể 2 Tiếp Chương I 3 Chương II: Tính chất cơ học của vật rắn tinh thể 4 Tiếp Chương II 5 Chương III: Phonon và dao động mạng 6 Chương IV: Tính chất nhiệt của các chất điện môi
7 Tiếp Chương IV, Bài tập 8 Bài tập các chương 1, 2, 3, 4 9 Kiểm tra giữa kì, Chương V: Khí điện tử tự do Fermi 10 Tiếp Chương V: Khí điện tử tự do Fermi 11 Chương VI: Lý thuyết vùng năng lượng 12 Tiếp chương VI: Lý thuyết vùng năng lượng, chương VII: Mặt Fermi trong kim loại 13 Tiếp chương VII: Mặt Fermi trong kim loại . Bài tập chương: 5, 6 14 Chương VIII: Các tinh thể bán dẫn, chương IX: Tính diêu dẫn 15 Chương X:Các tính chất của điện môi, chương XI: Tính chất từ của chất rắn, chương XII: Chất rắn vô định hình
Chương I CẤU TRÚC TUẦN HOÀN CỦA TINH THỂ Tinh thể và vô định hình Tinh thể: Có trật tự xa, tuần hoàn Vô định hình: Trật tự gần, vô trật tự • Môi trường không liên tục: Khi bước sóng khảo sát nhỏ hơn hoặc bằng khoảng cách giữa các nguyên tử ( a)
I. Mô hình cấu trúc tuần hoàn của vật rắn tinh thể :Phép tịnh tiến... • Tịnh tiến đi một véc tơ tịnh tiến> lặp lại như điểm xuất phát • Tịnh tiến ô cơ sở lấp đầy không gian B B’ a T = na   T n1a
     r ' r n1a n 2 b n 3c (1.1)    r T a     b  T n1a n 2 b r '   H 1.1 Mạng, véc tơ tịnh tiến cơ sở a , b và véc tơ tịnh tiến T trong không gian 2 chiều  c      T n1a n 2 b n 3c  b a
Mạng Cơ sở có 1 đến vạn nguyên tử Nguyên tử thứ i của cơ sở có toạ độ so với điểm của nỳt mạng nó  gắn vào:    ri x ia yi b z ic 0
Ô cơ bản : ô cơ bản là ô đơn vị mà nhờ các phép tịnh tiến nó ta có thể lấp đầy toàn bộ không gian của cấu trúc tinh thể. Th  ể tích của ô cơ bản được tính theo:   . . V a. (b x c) ở đây dấu chấm (.) là tích vô hướng, dấu (x) là tích véctơ. Ô nguyên thuỷ : là ô cơ bản có thể tích nhỏ nhất. Cơ sở gắn với điểm mạng của ô nguyên thuỷ gọi là cơ sở nguyên thuỷ. Cơ sở nguyên thuỷ là cơ sở có số nguyên tử ít nhất. Ngoài ra còn có cách xác định ô nguyên thuỷ theo cách chọn ô có thể tích Vc theo Vigner Seitz với các bước sau: Nối nút gốc với các nút gần nhất, dựng mặt vuông góc với đoạn vừa nối tại điểm giữa, phần không gian giới hạn bên trong các mặt đó chính là ô Vigner Seitz.
....và phép đối xứng điểm •Phép quay: Quay tinh thể quanh 1trục qua điểm bất kì đi 1 góc bằng 2 /n tinh thể trùng như ban đầu > trục đối xứng bậc n. •Đối xứng gương qua mặt phẳng m chứa trục quay • Kí hiệu n m n   • Phép nghịch đảo: Sau phép thì r r m •kí hiệu n •Tập hợp các phép đối xứng điểm là nhóm điểm của tinh thể •Phải phù hợp với phép tịnh tiến: n=1, 2, 3, 4, 6, 8, 9 Không có bậc 5 và bậc 7
Phép tịnh tiến:   b  r T   r  a    c r r T     T 2a b 2 c
Phép quay: Quay tinh thể quanh 1trục qua điểm bất kì đi 1 góc bằng 2 /4 tinh thể trùng như ban đầu > trục đối xứng bậc 4.
Đối xứng gương qua mặt phẳng m
  Nhóm điểm m r r n=3 4 2  3 m m c n=2   b a n=4 Phép quay+đối xứng gương
MẠNG Ô CƠ BẢN NHÓM ĐIỂM ĐỐI XỨNG 1.Nghiêng Hình bình hành: a b; 900 2 2.Vuông Hình vuông : a = b; = 900 4mm 3.Lụcgiác Hình thoi 600 : a = b; = 1200 6mm 4.Chữ nhật Hình chữ nhật : a b; = 900 2mm 5.Chữ nhật tâm Hình chữ nhật : a b; = 900 2mm  a  b 1 2 3 4 5 H. 1. 4. Mạng Bravais hai chiều. Trục quay vuông góc với mặt phẳng giấy.
TINH THỂ SỐ Ô CƠ KÍ HIỆU ĐẶC TÍNH NHÓM ĐIỂM BẢN ĐỐI XỨNG 1.Ba nghiêng 1 P a b c a 1 1 1 ( Triclinic )  z c  c  PPrimitive  b b  a  y CCentered x a (Side) 2.Một nghiêng 2 P,C a b c a 2 ( Monoclinic ) = = 90o 11 m
3.Thoi / Trực thoi 4 P,C,I,F a b c a 2 2 2 ( Orthorhombic ) = = = 90o mmm 4.Mặt thoi 1 R a =b = c 2 ( Trigonal ) 120o > = = 90o 3 m I Innert F Face centered
5.Bốn phương 2 P,I a = b c 4 2 2 ( Tetragonal ) = = = 90o mmm BCC Body Centered Cubic FCC Face Centered Cubic 6.Lập phương 3 P,I,F a =b = c 4 2 ( Cubic ) = = = 90o 3 m m
Cấu trúc xếp khít trong mạng Xếp khít c LPTM ủa các nguyên tử Mặt xếp khít
Mặt xếp khít (111) C A B C B A Xếp trên mặt (100) (100) Trật tự xếp của tinh thể (200) LPTM là: ABCABCABC... (100)
7.Sáu phương 1 P a =b c 6 2 2 ( Hexagonal ) = =90o = 120o mmm Trật tự xếp của tinh thể SPXK là: ABABABAB...