在晶体结构中,晶面的有序排列需要通过晶面指数来区分。晶面指数的计算方法如下: 首先,确定晶胞的三个主轴X、Y、Z,并将晶胞边长作为这些轴的长度单位。 接着,找出待定晶面在三个轴上的截距,如若晶面平行于某轴,则截距为无穷大,如∞,1,或1/1/2/3。
晶面指数的确定方法涉及在晶体结构中设定一个参考坐标系,其设置方式与确定晶向指数的过程相似。首先,你需要找出待定晶面在三个晶轴上的截距。如果晶面与某轴平行,其在该轴上的截距将表现为无穷大;如果与轴的负方向相交,截距则为负值。接下来,对这些截距取倒数。
晶面指数系统利用三个不共线点的坐标来确定晶面,通过取截距倒数并化为具有相同比率的最小整数来表示,如(233)的形成过程。对于立方晶体,重要晶面的指数如[公式],它们代表一组平行平面。负指数则用于表示平面位于原点负侧,如[公式],通过花括号{ }表示等价晶面组。
晶体的晶向和晶面由布拉伐格子的格点分布定义。立方晶格有6个等效的[100]晶向,12个[110]晶向,和8个[111]晶向。晶面则由一组平行且等间距的平面组成,如(100)、(110)和(111)在立方晶格中各有相应的等效晶面数。配位数z=6的格子如WS原胞,显示了晶体内部原子间的紧密连接。
晶面指数系统利用三个不共线点的坐标来确定晶面,通过取截距倒数并化为具有相同比率的最小整数来表示,如(233)的形成过程。对于立方晶体,重要晶面的指数如[公式],它们代表一组平行平面。负指数则用于表示平面位于原点负侧,如[公式],通过花括号{ }表示等价晶面组。
面对角线OB的晶向(110),面对角线晶向共有12个,体对角线OC的晶向(111),体对角线晶向共有8个。由于立方晶格的对称性,以上3组晶向是等效的,可以表示为:100,110,111。晶体的晶面在布拉伐格子中作一族平行的平面,这些相互平行、等间距的平面可以将所有的格点包括无遗,这些相互平行的平面称为晶体的晶面。
晶体结构中,晶向和晶面是描述晶体内部有序排列的重要概念。晶向指数用于标识晶列的方向,它由三个整数表示,通过原胞基矢坐标系中的格点位置来确定,并要求这些数互质。
对于同级衍射,高指数的晶面族衍射光弱,低指数的晶面族衍射光强。低指数的晶面族面间距大,晶面上的原子密度大,这样的晶面对射线的反射(衍射)作用强。相反,高指数的晶面族面间距小,晶面上的原子密度小,这样的晶面对射线的反射(衍射)作用弱。
晶面间距与晶面指数紧密相关,指数越高,间距越小。对于立方晶系,面间距可通过晶面指数直接计算,低指数晶面间距较大,而高指数晶面则更密集。想要获取更多考研资料和指导,可以关注公众号“广工考研院”和论坛gdutkaoyan.com,获取更全面的学习资源。
晶面间距又称面网间距。是某一平行晶面族(或面网族)中相邻两晶面(或面网)间的垂直距离。通常将属于(hkl)晶面族中的晶面间距用dhkl表示。简写为d。它与点阵常数具有确定关系,是晶体X射线衍射分析的重要数据。不同的{hkl}晶面,其面间距(即相邻的两个平行晶面之间的距离)各不相同。
相同晶面的晶面指数也是相同的。晶向指数是描述晶体内部沿某一方向排列的晶面族之间的距离比值的三个整数。它的特点是:晶向指数可以反映出晶体内部不同方向上的原子、离子或分子的排列情况;同一晶向在不同晶面族中的晶向指数不同,不同晶向的晶向指数互不相同。
晶面是由不在同一直线的三个阵点构成的平面,晶体的原子层面称为晶面。晶面指数是表示晶面方位的符号。确定晶面指数的步骤如下:建立坐标系,求截距,取倒数,化为最小整数,加圆括号。晶面指数表示晶面方位,如(hkl)。
不同的{hkl}晶面,其面间距(即相邻的两个平行晶面之间的距离)各不相同。总的来说,低指数的晶面其面间距较大,而高指数面的面间距小。简单立方点阵为例,可看到其{100}面的晶面间距最大,{120}面的间距较小,而{320}面的间距就更小。