Tieu luan vat ly chat ran

VẬT LÝ CHẤT RẮN

Chương 1: CẤU TRÚC TINH THỂ

Vật lí chất rắn:
- Chất rắn kết tinh: Nguyên tử, ion, phân tử sắp xếp một cách đều đặn trong không gian.
- Chất rắn vô định hình.
I. Khái niệm mạng tinh thể
1. Mạng tinh thể lí tưởng
* Mạng lưới không gian vô tận mà tại các nút của mạng là các hạt tạo nên tinh thể (vô hạn, tuần hoàn)
* Nút mạng được gọi là gốc mạng (đồng nhất về thành phần, qui luật sắp xếp).



n1, n2, n3: Các số nguyên.

: Các vectơ cơ sở (Độ lớn của vectơ cơ sở được gọi là chu kì dịch chuyển hay hằng số mạng)
Mạng Bravais: Tập hợp các điểm được xác định bằng công thức
tạo thành một mạng gọi là mạng Bravais.
- Mạng tinh thể thực và thể hiện tính chất đối xứng trong không gian (Đối xứng tịnh tiến).
- Mạng thực bằng các mạng Bravais lồng vào nhau.








2. Ô sơ cấp
Từ 3 vectơ cơ sở
dựng một hình hộp, hình hộp này gọi là ô sơ cấp





Thể tích ô sơ cấp:







a. Mạng một chiều









Thể tích

b. Mạng hai chiều











I, II: Chứa một nguyên tử.
III: Chứa hai nguyên tử
chứa hơn một nguyên tử.
Ô nguyên tố: Chỉ chứa một nguyên tử trong một ô.










c. Mạng ba chiều




Lập phương đơn giản, khối tâm, diện tâm.
? Bao nhiêu nguyên tử trrong 1 ô khối tâm/diện tâm?
d. Ô Wigner-Seitz
Chọn ô nguyên tố sao cho có tính đối xứng trung tâm
Cách chọn: - Lấy một nút O bất kì của mạng làm gốc.
- Từ O kể các đờng thẳng đến nút gần nhất.
- Qua trung điểm các đoạn này dựng các mặt phẵng thẳng góc với chúng.
Ô tạo thành gọi là .















II. Phân loại tinh thể theo liên kết
a. Tinh thể với liên kết ion
- Tinh thể bao gồm các ion dương và âm xếp xen kẻ nhau.
- Đặc trưng là tinh thể các muối của kim loại kiềm thổ với các halogen
VD: Tinh thể của muối NaCl có dạng lập phương tâm diện.










b. Tinh thể với liên kết cộng hoá trị
- Mỗi nguyên tử góp chung các electron hoá trị với nguyên tử lân cận tạo nên các liên kết cộng hoá trị.



IV. Mạng đảo
1. Khái niệm về mạng đảo


Các đại lượng đặc trưng cho tinh thể xét tại một điểm nào đó là một hàm tuần hoàn thoả mãn điều kiện (tuần hoàn tịnh tiến)


Là một hàm tuần hoàn nên ta có thể khai triển thành chuổi Fourier




(1) = (2)


(Mạng thuận)

(Mạng đảo)

: vectơ cơ sở của mạng đảo.
g1, g2, g3: 0,




Để xác đình
ta khai triển
dưới dạng


Trong đó,
là các đại lượng cần phải xác định. Để xác định:
Tương tự ta cũng tìm được:













Vectơ cơ sở trong không gian mạng đảo.
Các vectơ
được gọi là vectơ cơ sở của mạng đảo tương ứng với mạng thuận có các vectơ cơ sở
.
2. Quan hệ giữa mạng thuận và mạng đảo
a.

b. Các vectơ
có thứ nguyên nghịch đảo độ dài.
c. Thể tích ô sơ cấp mạng đảo

d. Mạng lập phương
với i= 1,2,3
Mạng đảo cũng là mạng bravair.
V. Đường thẳng mạng, mặt phẵng mạng, các chỉ số Miller

















a. Đường thẳng mạng
* Lấy hai nút liên tiếp thuộc đường thẳng mạng
- Chọn góc toạ độ vào một nút
- Gắn ba trục toạ độ vào //
(song song với các vectơ cơ sở).
- Xác định toạ độ của nút kia trên ba trục: m, n, p
* Chỉ số [m, n, p] xác định chỉ số phương hay còn gọi là đường thẳng mạng.
Ví dụ: Chỉ số phương của mạng lập phương