tailieunhanh - Bài giảng Cơ sở khoa học vật liệu: Chương 2 – TS. Lê Văn Thăng

Bài giảng “Cơ sở khoa học vật liệu – Chương 2: Các khái niệm cơ bản về mạng tinh thể” cung cấp cho người học các kiến thức: Sự sắp xếp các nguyên tử trong chất rắn, mạng tinh thể, ô cơ sở, các loại cấu trúc tinh thể, ký hiệu phương, mặt theo chỉ số Miller, nội dung chi tiết. | CHƯƠNG 2 CÁC KHÁI NiỆM CƠ BẢN VỀ MẠNG TINH THỂ 1 Sự sắp xếp các nguyên tử trong chất rắn • Tinh thể chất rắn được đặc trưng bởi sự sắp xếp các nguyên tử một cách đều đặn và có chu kỳ. • Nếu sự sắp xếp đều đặn này kéo dài trên một khoảng cách lớn, ta có tinh thể lý tưởng, hoặc đơn tinh thể. • Tinh thể lý tưởng ít gặp trong thực tế mà phải được chế tạo bằng phương pháp đặc biệt. • Nếu các nguyên tử cũng sắp xếp đều đặn và có chu kỳ nhưng tinh thể có chứa một số lớn khuyết tật ta có tinh thể thực. Dạng này thường gặp trong thực tế. • Tinh thể thực thường có cấu trúc đa tinh thể: được tạo thành từ một số lớn các vi tinh thể liên kết với nhau qua các vùng biên giới hạt. Mạng tinh thể, ô cơ sở Mạng tinh thể • Mạng tinh thể là một tập hợp vô hạn các nút (nguyên tử, phân tử hoặc ion) sắp xếp theo một trật tự nhất định. • Mạng nhận được bằng cách tịnh tiến trong không gian ba vectơ không đồng 2 phẳng. Các vec tơ này xác định phương và khoảng cách giữa các nút của mạng. Đặc điểm mạng tinh thể • Có sự lặp lại một cách chu kỳ của các nút theo phương bất kỳ trong không gian. khoảng cách giữa các nút gần nhất sẽ giống nhau trên phương chứa hai nút và các phương khác song song với phương đó. • Mỗi nút mạng đều được bao quanh bởi một số lượng bằng nhau của các nút gần nhất với khoảng cách như nhau. 3 Ô cơ sở • Mạng có thể xem như được tạo thành bằng cách sắp xếp liên tiếp theo các cạnh a, b, c những hình khối giống nhau gọi là ô cơ sở • Cách sắp xếp các nút trong ô cơ sở là đại diện chung cho toàn mạng. • Nguyên tắc chung để lựa chọn ô cơ sở là: – Tính đối xứng của ô cơ sở phải là tính đối xứng của tinh thể – Có thể tích ô nhỏ nhất hoặc các cạnh bên ngắn nhất – Số cạnh bằng nhau và số góc bằng nhau của ô phải nhiều nhất – Số góc vuông (nếu có) phải nhiều nhất a, b, c và các góc giữa chúng , , – Ô cơ sở đặc trưng bởi 3 vectơ b^ c , = a^ c , = a^ b |a|, |b|, |c|: hằng số mạng • Thường người ta chọn 3 trục x, y, z .