Vật lý đại cương - Vật rắn tinh thể phần 1 doc

Vật rắn tinh thể
PGS. TS Đỗ Ngọc Uấn
Giáo trình vật lý chất rắn đại cơng
NXH Khoa học &Kỹ thuật
H nội 2003
Đỗ Trần Cát v các tác giả khác
Vật lý đại cơng
Tập ba, phần hai
NXB Giáo Dục 1999

Đặng Quang Khang Nguyễn Xuân Chi
Vật lý đại cơng
Tập ba
Xuất bản 2000
Bi giảng Vật lý đại cơng
Tác giả: PGS. TS Đỗ Ngọc Uấn
Viện Vật lý kỹ thuật
Trờng ĐH Bách khoa H nội
Tinh thể v vô định hình
Môi trờng liên tục: khi bớc sóng khảo sát
lớn hơn khoảng cách giữa các nguyên tử
( > a)
Tinh thể: Có trật tự xa, tuần hon
Vô định hình: Trật tự gần, vô trật tự
Môi trờng không liên tục: Khi bớc sóng
khảo sát nhỏ hơn hoặc bằng khoảng cách giữa
các nguyên tử ( <= a)
I. Mô hình cấu trúc tuần hon của vật rắn
tinh thể :Phép tịnh tiến
Tịnh tiến đi một véc tơ tịnh tiến-> lặp lại
nh điểm xuất phát

Tịnh tiến ô cơ sở lấp đầy không gian
a
T = na
BB
anT
1
r
r
=
a
r
b
r
Hai vÐc t¬ , dùng thμnh«c¬b¶n.
a
r
b
r
TÞnh tiÕn « c¬ b¶n th× lÊp ®Çy kh«ng gian.
TÝnh tuÇn hoμn cña cÊu tróc tinh thÓ:
c
r
b
r
a
r
PhÐp tÞnh tiÕn:
r
r
r

′
r
T
r
cb2a2T
r
r
r
r
−−=
T
r
r
r
r
r
+
=
′
TÝnh tuÇn hoμn cña cÊu tróc tinh thÓ:
TÞnh tiÕn tiÕn ®i mét vÐc t¬ tÞnh tiÕn ®−îc
®iÓm A’gièng hoμntoμn®iÓmA
T
r
A
A’
v phép đối xứng điểm
Phép quay: Quay tinh thể quanh 1trục qua điểm
bất kì đi 1 góc bằng 2/n tinh thể trùng nh ban
đầu -> trục đối xứng bậc n.

Đối xứng gơng qua mặt phẳng m chứa trục
quay
m
n
Kí hiệu
n
m
n
rr
r
r


Phép nghịch đảo: Sau phép thì
Tập hợp các phép đối xứng điểm l nhóm điểm
của tinh thể
Phải phù hợp với phép tịnh tiến: n=1, 2, 3, 4, 6,
8, 9 Không có bậc 5 v bậc 7
kí hiệu
n=2
n=4
n=3
m
rr
r
r
−
⇒
c
r

b
r
a
r
m
2
3
m
4
−
Nhãm ®iÓm
PhÐp quay+®èi xøng g−¬ng
II.Liên kết tron
g
tinh thể
Phân bố của các điện tử phải tuân theo nguyên lý
Pauli.
Các điện tích nh các ion v điện tử hoá trị phải sắ
p

xếp sao cho lực đẩy củađiệntíchcùngdấul ít nhất,
lực hút của điện tích khác dấu l cao nhất.
Tổng năng lợng trong tinh thể l thấp nhất. Thế
năng l nhỏ nhất v động năng tăng ít.
Năng lợng liên kết trong tinh thể tính bằng năng
lợng tổng cộng của các hạt rời rạc trừ đi năng lợng
của tinh thể.
1. Liên kết Van-
der-Walls London:
+

-
-
-
-
+
-
-
-
-