晶体结构与缺陷

内容简介

《晶体结构与缺陷》主要根据作者多年使用的教材改编而成。共分12章，其中主要讲述了晶体的空间格子构造、对称特性及晶类、晶系的划分方法、晶体的一些典型结构、与晶向晶面相关的知识、晶体的投影方法、标准投影、倒点阵的定义及应用；介绍了单质元素和离子晶体的一些典型结构和规律性因素、晶体缺陷以及它们的形成原因和观测方法、晶体取向测定的方法及应用、人工晶体的一些生长方法等；《晶体结构与缺陷》可以作为材料科学与工程、物理学、化学等教育部一级学科的相关专业的教材，也可供从事半导体、金属、陶瓷、晶体材料与器件等方面工作的科技工作者参考。

目录

前言
第1章 晶体的内部构造
1.1 晶体和非晶体
1.2 晶体的格子构造

第2章 晶体的对称性及晶体的分类
2.1 晶体的对称性
2.2 对称型、晶类与晶系
2.3 晶胞的选取与14种空间格子

第3章 几种典型的晶体结构
3.1 单质(元素)的典型结构
3.2 化合物的典型结构
3.3 晶体的键合

第4章 晶向、晶面及一些有关问题
4.1 晶向指数与晶面指数
4.2 密排面与密排方向
4.3 晶面间距
4.4 晶体的解理与解理面
4.5 晶面及晶向之间的夹角
4.6 双晶与双晶面

第5章 晶体的投影
5.1 球面投影
5.2 极射赤面投影
5.3 吴氏网及其应用
5.4 晶体的标准投影

第6章 倒点阵
6.1 倒点阵(倒格子)
6.2 晶面间距和晶面夹角的计算
6.3 晶带

第7章 元素的结构
7.1 球的密堆积和金属单质的结构
7.2 合金的结构和性质
7.3 非金属元素单质的晶体结构
7.4 单质晶体结构的过渡
7.5 硅、锗半导体单晶

第8章 离子晶体结构通论
8.1 离子半径
8.2 配位数与配位多面体
8.3 离子晶体的结构规则
8.4 同质多像(同素异构体)
8.5 离子极化
8.6 二元化合物晶体的结构
8.7 多元化合物晶体的结构
8.8 硅酸盐及其它矿物

第9章 晶体缺陷
9.1 点缺陷
9.2 线缺陷
9.3 面缺陷
9.4 位错的运动
9.5 晶体缺陷的观察方法
9.6 腐蚀法测量位错密度

第10章 晶体取向的测定
10.1 X射线衍射定向法
10.2 晶体的激光定向
10.3 腐蚀坑法测定晶体取向

第11章 晶体生长方法概论
11.1 晶体生长的理论基础
11.2 杂质的添加与分凝
11.3 晶体生长方法

第12章 晶体材料的分析测试
12.1 成分分析
12.2 物相分析
12.3 形貌分析(断口分析)
12.4 晶体结构分析
12.5 晶粒度测定
12.6 应力应变测定
12.7 结晶度测定
12.8 缺陷分析
12.9 痕量分析
12.10 均匀性测试

附录A 点群和空间群的符号系统
附录B 230个空间群表
附录C 元素的物理性质
附录D 若干常见化合物的晶体结构
练习思考题
参考文献

摘要与插图

在日常生活中，稍加注意就会发现，通常见到的固态物质，可以明显地分为不同的两类：有些固体，例如食盐、水晶（石英）、方解石及其他很多矿物，它们往往呈现天然的而不是人为磨削的规则的多面体外形，具有明显的棱角与平面（通常称之为晶棱与晶面），而且当它们破裂时，也是按一定的平面分裂；而另一类固体，如玻璃、石蜡、松香、塑料等，则不具有规则的外形，也不是按一定的平面破裂。这些都是表面的现象，根据近代科学技术，是X射线衍射技术的分析，固体确实可以分为两大类，它们在内部结构及物理化学性质等方面都存在着本质的差别，我们称之为晶体与非晶体。
　　晶体是由质点（原子、离子或分子）在三维空间中按一定规律作格子状的周期性重复排列而构成的。因而我们又称晶体为具有格子构造的固体。在整个晶体中，各类质点都按照一定方式以一定距离很有秩序地排列着，形成所谓“长程有序”结构，如图1.1（a）所示。
　　晶体在自然界的分布广泛：天然的矿物、岩石和泥土等除极少数外几乎全都是晶体，大多数的工业产品如金属、合金、陶瓷等也都是晶体。在半导体材料中，几乎所有的元素和化合物半导体如锗、硅、砷化镓、磷化铟等也都是晶体。
　　……