
【機】 crystal lattice
congeal; form; knot; settle; vinculum; weave
【醫】 knob; knot; node; nodule; noduli; nodulus; nodus; noeud
crystal lattice
【計】 crystal lattice
【化】 crystal lattice; lattice
【機】 leaven
結晶格子在材料科學與化學領域中指代物質原子、離子或分子周期性排列形成的三維空間結構框架,其對應的英文術語為"crystal lattice"。該概念的核心特征包含以下幾點:
結構定義與幾何特性
結晶格子由重複的單元(晶胞)通過平移對稱性構成,其形狀由晶格常數(a、b、c軸長度)和軸間夾角(α、β、γ)定義。例如,立方晶系的晶格參數滿足a=b=c且α=β=γ=90°。這種幾何特性直接影響材料的物理性質,如導電性和硬度。
分類與對稱性
根據國際晶體學聯合會(IUCr)的分類标準,結晶格子可分為7大晶系和14種布拉維格子,例如體心立方(BCC)和面心立方(FCC)。對稱操作(如旋轉、反射)是劃分晶系的核心依據。
應用關聯性
在半導體制造中,矽的鑽石立方晶格結構決定了其能帶特性;金屬材料的密排六方(HCP)格子則影響其延展性和機械強度。相關研究可參考《材料科學基礎》(馮端著)及《晶體學導論》(徐光憲著)中的定量分析模型。
參考資料:
結晶格子(又稱晶格)是描述晶體内部結構規律性的抽象幾何模型。以下是詳細解釋:
基本定義
結晶格子是将晶體中原子/離子/分子的排列規律抽象為空間點陣的幾何圖形。它通過假想線條連接結構粒子的平衡位置,形成三維周期性排列的網格結構。
組成要素
科學意義
通過結晶格子可解釋晶體的以下特性:
實際應用
此模型是材料科學分析金屬/合金性能的基礎工具,例如通過晶格類型(體心立方、面心立方等)預測材料的強度、導電性等特性。
公式表示
晶格的周期性可用數學表達式描述:
$$
boldsymbol{R} = n_1boldsymbol{a}_1 + n_2boldsymbol{a}_2 + n_3boldsymbol{a}_3
$$
其中$boldsymbol{a}_1,boldsymbol{a}_2,boldsymbol{a}_3$為基矢,$n_i$為整數,表征晶格的平移對稱性。
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