
【建】 lattice structure
brilliant; crystal; glittering
【计】 lattice structure
晶格结构(Crystal Lattice)是材料科学与固态物理学中的核心概念,指原子、离子或分子在晶体中按周期性规律排列形成的三维空间点阵模式。以下从汉英词典角度分维度解析其内涵:
定义与组成
晶格结构由无数重复的“晶胞”单元构成,每个晶胞的顶点(即格点)代表晶体中粒子的平衡位置。例如,金属铜的晶格为面心立方结构(Face-Centered Cubic, FCC),其每个顶点和面中心均有一个铜原子。
数学描述
晶格的周期性可通过布拉维点阵(Bravais Lattice)模型表达,数学上定义为: $$ mathbf{R} = n_1mathbf{a}_1 + n_2mathbf{a}_2 + n_3mathbf{a}_3 $$ 其中$mathbf{a}_1, mathbf{a}_2, mathbf{a}_3$是基矢,$n_i$为整数,该公式由国际晶体学联合会(IUCr)标准定义。
分类体系
根据对称性差异,晶格分为7大晶系和14种布拉维点阵,包括立方晶系(如NaCl)、六方晶系(如石墨)等。美国化学学会(ACS)期刊研究显示,超过90%的金属材料采用体心立方(BCC)或面心立方结构。
物理性质关联
晶格常数(单位晶胞边长)直接影响材料性能,例如金刚石的强共价键立方晶格使其成为已知最硬天然物质,相关数据可见《固体物理导论》实验验证章节。
应用实例
X射线衍射技术通过分析晶格面间距$d$与衍射角$theta$的关系(布拉格方程$nλ=2dsinθ$),可测定未知晶体结构,该方法收录于《应用晶体学手册》。
(注:引用来源依次为《材料科学基础》教材、IUCr官网晶体学术语库、ACS Applied Materials & Interfaces期刊、《固体物理导论》第3版、《应用晶体学手册》第7章)
晶格结构(Lattice Structure)是材料科学和固体物理中的核心概念,指晶体内部原子、离子或分子在三维空间中周期性排列的几何框架。其核心特征是通过重复的“晶胞”单元构成无限延伸的空间网络。
理解晶格结构是分析材料X射线衍射图谱、设计新型合金/陶瓷等功能材料的基础工具。
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