理想晶体英文解释翻译、理想晶体的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 ideal crystal
分词翻译:
理想的英语翻译:
idea; ideal; ideality
【医】 ideal; ideo-
晶体的英语翻译:
crystal; crystalloid
【化】 crystal
【医】 Crys.; crystal
专业解析
理想晶体(Ideal Crystal)在材料科学和固体物理学中是一个核心概念,指一种理论上完美的晶体结构模型。以下是基于权威来源的详细解释:
一、术语定义
- 汉语释义:理想晶体指原子、离子或分子在三维空间严格按照周期性点阵排列,不存在任何缺陷(如空位、位错、杂质等)的完美晶体结构。
- 英文对应:Ideal Crystal(或Perfect Crystal),强调其理论上的完整性与规则性。来源:国际晶体学联合会(IUCr)术语库。
二、核心科学特征
- 无限周期性
原子排列具有严格的空间平移对称性,晶格中任一位置的结构均可通过基矢平移重复生成。此特性是布洛赫波函数和能带理论的基础。
- 零缺陷密度
与真实晶体不同,理想晶体假设不存在:
三、理论意义与应用
- 基准模型作用:作为实际晶体研究的参照系,帮助量化缺陷对材料性能(如导电性、机械强度)的影响。
- 计算模拟基础:第一性原理计算(如密度泛函理论)常以理想晶体作为初始结构进行能带和电子态分析。
- 热力学极限:理想晶体在绝对零度下的熵为零,是热力学第三定律的微观体现。
四、与真实晶体的区别
特性 |
理想晶体 |
真实晶体 |
结构完整性 |
完美周期性 |
存在缺陷和畸变 |
存在条件 |
理论模型 |
自然界/实验室可制备 |
能量状态 |
内能最低(理论值) |
因缺陷导致能量略高 |
权威来源:美国国家标准与技术研究院(NIST)材料数据库指出,实际晶体因制备工艺必然偏离理想状态,但其概念对理解X射线衍射图谱和半导体器件设计至关重要。
五、典型应用场景
- X射线衍射分析:理想晶体的衍射斑点符合布拉格方程 $nlambda = 2dsintheta$,而实际晶体的衍射峰宽化反映缺陷存在。
- 半导体材料设计:硅晶圆制备中通过控制缺陷接近理想结构,以优化电子迁移率。
参考文献来源
- International Union of Crystallography (IUCr). Crystallographic Terminology.
- Ashcroft, N.W., Mermin, N.D. Solid State Physics. (能带理论章节)
- Kittel, C. Introduction to Solid State Physics (第8版).
- National Institute of Standards and Technology (NIST). Materials Data Handbook.
网络扩展解释
理想晶体是指一种理论上的完美晶体模型,其原子、离子或分子在三维空间中严格按照周期性规则排列,不存在任何结构缺陷。以下是详细解释:
1.结构特征
- 严格周期性:原子或分子在晶格结点上完全规则排列,形成无限重复的空间点阵结构。
- 外形规则性:具有几何多面体形态,晶面平整、棱线笔直,同一单形的晶面大小和形状一致(如理想状态下的水晶)。
2.物理性质
- 均一性:晶体内部各部分的原子排列相同,物理性质均匀。
- 各向异性:不同方向上的物理性质(如导电性、导热性、光学性质等)存在差异。
- 自范性:能自发形成规则几何外形,但需适当生长速率(如缓慢冷却的SiO₂形成水晶)。
- 固定熔点:因结构高度有序,熔化时需吸收特定能量,表现为固定熔点。
3.与实际晶体的区别
实际晶体受生长条件(如温度变化、杂质混入)或后期环境影响,存在点缺陷(空位、间隙原子)、线缺陷(位错)和面缺陷(晶界)等结构不完整性。例如,实际金属多为多晶体,由多个晶粒组成,导致性能各向同性。
4.理论意义
理想晶体是固体物理学中的简化模型,用于研究晶体基本性质,而实际晶体需结合缺陷理论分析其真实行为。
理想晶体是结构完美、性质均匀且各向异性的理论模型,而实际晶体因缺陷存在偏离这一理想状态。
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