
【化】 crystal face; crystal plane; face of crystal
在晶體學中,晶面(Crystal Face)指晶體表面由原子、離子或分子按周期性排列形成的平面。這些平面由晶體内部結構的對稱性決定,是晶體外部形态和内部結構的重要表征。以下是具體解析:
晶面指數(Miller Indices)
晶面方向用密勒指數(hkl)表示,通過晶面與晶軸截距的倒數比确定。例如,立方晶系中(100)面表示與x軸垂直的平面,廣泛應用于金屬單晶材料研究中(參考:國際晶體學聯合會官網)。
晶面間距(Interplanar Spacing)
相鄰平行晶面間的距離公式為:
$$
d_{hkl} = frac{a}{sqrt{h + k + l}}
$$
其中a為晶格常數,該公式適用于立方晶系(來源:《固體物理學導論》第8版,Charles Kittel著)。
晶面對稱性與物理性質
不同晶面因原子排列密度差異,表現出各向異性。例如,金剛石的(111)面硬度高于其他晶面,這一特性被用于半導體切割工藝(參考:美國礦物學會研究報告)。
應用領域
晶面是晶體學中的核心概念,指晶體在自然生長過程中形成的多面體外形中的平面部分。以下從定義、特征、數學描述等方面進行詳細解釋:
晶面是晶體表面由原子、分子或離子規則排列形成的平面結構。它是晶體内部晶格的最外層面網,通過晶體中原子中心的平面()。晶體在自發生長時,不同取向的平面組合形成多面體外貌,這些平面即稱為晶面()。
晶面通過密勒指數(Miller indices)(hkl)描述其空間取向。具體定義如下:
示例:立方晶系中:
晶面方向影響材料的物理化學性質,如半導體中不同晶面的蝕刻速率差異()。研究晶面對材料科學、礦物學等領域有重要意義。
如需進一步了解晶面符號或晶體結構,可參考權威百科()或材料學專著。
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