目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 晶體、非晶體及準(zhǔn)晶的概念 1
1.1.1 晶體的概念 1
1.1.2 非晶體的概念 2
1.1.3 準(zhǔn)晶的基本概念 3
1.2 晶體的基本性質(zhì) 5
1.3 晶體學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史 6
1.4 晶體學(xué)的意義 8
思考題 8
第2章 幾何晶體學(xué)基礎(chǔ) 10
2.1 空間格子 10
2.1.1 空間格子的導(dǎo)出 11
2.1.2 空間格子的特點(diǎn) 11
2.1.3 單位平行六面體 13
2.1.4 布拉維格子 14
2.2 晶體的宏觀對(duì)稱與點(diǎn)群 17
2.2.1 對(duì)稱的概念和對(duì)稱要素 17
2.2.2 晶體的宏觀對(duì)稱要素和對(duì)稱定律 18
2.2.3 對(duì)稱要素的組合定理 22
2.2.4 對(duì)稱型的推導(dǎo)及點(diǎn)群 23
2.2.5 晶體的宏觀對(duì)稱分類 27
2.3 晶體定向及晶體學(xué)符號(hào) 28
2.3.1 有理指數(shù)定律 28
2.3.2 晶體定向的基本原則 29
2.3.3 各晶系晶體的定向 30
2.3.4 晶面的米氏符號(hào) 30
2.3.5 晶棱符號(hào) 34
2.4 單形和聚形 34
2.4.1 單形的概念 34
2.4.2 單形符號(hào) 35
2.4.3 單形的命名 35
2.4.4 47 種幾何單形與分類 35
2.4.5 聚形 38
2.5 晶體的微觀對(duì)稱與空間群 38
2.5.1 晶體的微觀對(duì)稱要素 38
2.5.2 空間群的概念 40
2.5.3 空間群的國(guó)際符號(hào) 41
2.5.4 等效點(diǎn)系 46
思考題 48
第3章 晶體中的化學(xué)鍵 49
3.1 原子結(jié)構(gòu) 49
3.1.1 原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 49
3.1.2 量子數(shù)與軌道 50
3.1.3 電子云及其分布 51
3.1.4 原子的電子排布 52
3.1.5 原子的電離能、電子親和能及電負(fù)性 55
3.2 離子鍵和離子晶體 56
3.2.1 離子鍵的性質(zhì) 56
3.2.2 離子極化 58
3.2.3 離子晶體的晶格能 59
3.2.4 離子半徑 61
3.2.5 離子半徑比與配位數(shù)的關(guān)系 62
3.2.6 球體緊密堆積原理 63
3.2.7 鮑林規(guī)則 66
3.2.8 離子晶體的特點(diǎn) 68
3.3 共價(jià)鍵和共價(jià)晶體 68
3.3.1 共價(jià)鍵理論 69
3.3.2 鍵參數(shù) 74
3.3.3 共價(jià)晶體的特點(diǎn) 78
3.4 金屬鍵和金屬晶體 78
3.4.1 能帶理論 79
3.4.2 金屬原子半徑 80
3.4.3 金屬晶體的特點(diǎn) 81
3.5 分子間作用力和分子晶體 81
3.5.1 范德華力 81
3.5.2 氫鍵和氘鍵 83
3.5.3 分子晶體的特點(diǎn) 84
3.6 中間型鍵 84
3.6.1 離子鍵與共價(jià)鍵的中間型鍵 84
3.6.2 共價(jià)鍵與金屬鍵的中間型鍵 85
思考題 85
第4章 晶體成分 86
4.1 晶體的化學(xué)組成 86
4.1.1 陰離子 86
4.1.2 陽(yáng)離子 88
4.1.3 原子 89
4.1.4 分子 89
4.1.5 晶體中的水 90
4.1.6 化學(xué)計(jì)量性與非化學(xué)計(jì)量性 92
4.2 晶體成分的測(cè)定 92
4.3 晶體結(jié)構(gòu)式 94
4.3.1 晶體結(jié)構(gòu)式的書寫規(guī)則 94
4.3.2 晶體結(jié)構(gòu)式的計(jì)算 95
4.4 晶體成分的研究意義 100
思考題 101
第5章 晶體結(jié)構(gòu) 102
5.1 元素單質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu) 102
5.1.1 金屬單質(zhì)的典型晶體結(jié)構(gòu) 102
5.1.2 稀有氣體的晶體結(jié)構(gòu) 103
5.1.3 非金屬單質(zhì)的典型晶體結(jié)構(gòu) 104
5.2 無(wú)機(jī)化合物的典型晶體結(jié)構(gòu) 106
5.2.1 二元無(wú)機(jī)化合物的晶體結(jié)構(gòu) 106
5.2.2 多元無(wú)機(jī)化合物的晶體結(jié)構(gòu) 110
5.3 硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu) 112
5.3.1 島狀結(jié)構(gòu) 113
5.3.2 環(huán)狀結(jié)構(gòu) 114
5.3.3 鏈狀結(jié)構(gòu) 115
5.3.4 層狀結(jié)構(gòu) 116
5.3.5 架狀結(jié)構(gòu) 117
思考題 119
第6章 晶體缺陷 121
6.1 點(diǎn)缺陷 121
6.1.1 點(diǎn)缺陷的種類 121
6.1.2 特殊點(diǎn)缺陷類型 122
6.1.3 缺陷反應(yīng)方程式 124
6.2 線缺陷 125
6.2.1 刃型位錯(cuò) 126
6.2.2 螺型位錯(cuò) 126
6.2.3 混合位錯(cuò) 127
6.2.4 位錯(cuò)的成因 128
6.3 面缺陷 129
6.3.1 外表面 129
6.3.2 晶界 129
6.3.3 孿晶界 130
6.3.4 堆垛層錯(cuò) 131
6.3.5 相界 131
6.4 體缺陷 132
6.4.1 包裹體 132
6.4.2 胞狀組織 132
6.4.3 晶體生長(zhǎng)條紋 132
6.4.4 開裂 133
6.4.5 生長(zhǎng)扇形界缺陷 133
思考題 134
第7章 晶體成分與結(jié)構(gòu)的變化 135
7.1 相變 135
7.2 固溶體 136
7.3 類質(zhì)同象 137
7.3.1 類質(zhì)同象的概念 137
7.3.2 類質(zhì)同象的影響因素 138
7.4 晶體結(jié)構(gòu)的有序-無(wú)序 139
7.4.1 有序與無(wú)序的概念 139
7.4.2 無(wú)序類型 140
7.4.3 晶體結(jié)構(gòu)的有序化過(guò)程 141
7.5 同質(zhì)多象 142
7.6 多型和多體構(gòu)型 142
思考題 144
第8章 晶體場(chǎng)理論簡(jiǎn)介 145
8.1 晶體場(chǎng)中的d 軌道 145
8.1.1 d 軌道的能級(jí)分裂 145
8.1.2 影響？ 值的因素 147
8.2 d 軌道中的電子排布 149
8.3 晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能 150
8.4 姜-泰勒效應(yīng) 152
8.5 晶體場(chǎng)理論的應(yīng)用 153
8.5.1 晶體場(chǎng)對(duì)晶體顏色的影響 153
8.5.2 過(guò)渡金屬元素晶體的磁性 154
8.5.3 過(guò)渡金屬離子半徑變化規(guī)律 155
8.5.4 用晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能解釋尖晶石的結(jié)構(gòu) 155
思考題 157
第9章 晶體生長(zhǎng) 158
9.1 晶體生長(zhǎng)的基本過(guò)程 158
9.2 晶體生長(zhǎng)理論 160
9.2.1 晶體平衡形態(tài)理論 160
9.2.2 界面生長(zhǎng)理論 162
9.2.3 周期鍵鏈理論 165
9.2.4 其他晶體生長(zhǎng)理論 166
9.3 晶體生長(zhǎng)方法與技術(shù) 167
9.3.1 氣相生長(zhǎng) 167
9.3.2 溶液生長(zhǎng) 171
9.3.3 熔體生長(zhǎng) 173
9.4 信息技術(shù)在晶體生長(zhǎng)中的應(yīng)用 179
9.4.1 蒙特卡羅模擬 179
9.4.2 分子動(dòng)力學(xué)模擬 179
9.4.3 機(jī)器學(xué)習(xí) 180
思考題 182
實(shí)習(xí)指導(dǎo) 183
實(shí)習(xí)一 晶體的宏觀對(duì)稱要素 183
實(shí)習(xí)二 晶體定向和晶面符號(hào) 186
實(shí)習(xí)三 晶體微觀對(duì)稱要素 188
參考文獻(xiàn) 192