
【建】 lattice structure
brilliant; crystal; glittering
【計】 lattice structure
晶格結構(Crystal Lattice)是材料科學與固态物理學中的核心概念,指原子、離子或分子在晶體中按周期性規律排列形成的三維空間點陣模式。以下從漢英詞典角度分維度解析其内涵:
定義與組成
晶格結構由無數重複的“晶胞”單元構成,每個晶胞的頂點(即格點)代表晶體中粒子的平衡位置。例如,金屬銅的晶格為面心立方結構(Face-Centered Cubic, FCC),其每個頂點和面中心均有一個銅原子。
數學描述
晶格的周期性可通過布拉維點陣(Bravais Lattice)模型表達,數學上定義為: $$ mathbf{R} = n_1mathbf{a}_1 + n_2mathbf{a}_2 + n_3mathbf{a}_3 $$ 其中$mathbf{a}_1, mathbf{a}_2, mathbf{a}_3$是基矢,$n_i$為整數,該公式由國際晶體學聯合會(IUCr)标準定義。
分類體系
根據對稱性差異,晶格分為7大晶系和14種布拉維點陣,包括立方晶系(如NaCl)、六方晶系(如石墨)等。美國化學學會(ACS)期刊研究顯示,超過90%的金屬材料采用體心立方(BCC)或面心立方結構。
物理性質關聯
晶格常數(單位晶胞邊長)直接影響材料性能,例如金剛石的強共價鍵立方晶格使其成為已知最硬天然物質,相關數據可見《固體物理導論》實驗驗證章節。
應用實例
X射線衍射技術通過分析晶格面間距$d$與衍射角$theta$的關系(布拉格方程$nλ=2dsinθ$),可測定未知晶體結構,該方法收錄于《應用晶體學手冊》。
(注:引用來源依次為《材料科學基礎》教材、IUCr官網晶體學術語庫、ACS Applied Materials & Interfaces期刊、《固體物理導論》第3版、《應用晶體學手冊》第7章)
晶格結構(Lattice Structure)是材料科學和固體物理中的核心概念,指晶體内部原子、離子或分子在三維空間中周期性排列的幾何框架。其核心特征是通過重複的“晶胞”單元構成無限延伸的空間網絡。
理解晶格結構是分析材料X射線衍射圖譜、設計新型合金/陶瓷等功能材料的基礎工具。
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