Bài giảng chương 1 cấu trúc vật liệu

BÀI GIẢNG
BChương 1 CẤU TRÚC VẬT LIỆU
Bài 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG TINH THỂ HỌC
I. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU:
1. Mục đích:
Giúp học viên nắm vững các khái niệm về các
mạng tinh thể. Làm tiền đề tiếp thu kiến thức các bài sau.
2. Yêu cầu:
Nắm vững các khái niệm cơ bản, lịch sử của ngành
vật liệu học…
II. NỘI DUNG:
Bài có 3 mục lớn chủ yếu giới thiệu các khái niện
để học viên làm quen với các khái niệm của ngành VLH.


Bài 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG TINH THỂ HỌC
1.1. Mạng tinh thể
và ô cơ bản
1.1.1. Mạng tinh thể

Mạng tinh thể. là một mô hình hình học mô tả
quy luật phân bố các nguyên tử của tinh thể.


Bài 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG TINH THỂ HỌC
1.1. Mạng tinh thể
và ô cơ bản
1.1.1. Mạng tinh thể
1.1.2. Ô cơ bản

- Ô cơ bản phải phản ánh được tính đối xứng

của tinh thể mà tính đối xứng này thường được
thể hiện qua hình dạng bề ngoài hoặc qua các
tính chất của tinh thể;
- Các đỉnh của ô cơ bản là các nút mạng, tức
là phải có các nguyên tử chiếm chỗ;
- Thể tích ô cơ bản là nhỏ nhất tức là các cạnh
của ô chính bằng đơn vị tịnh tiến của tinh thể
trên phương tương ứng.
* Các đặc trưng của một ô cơ bản bao gồm:
- Các cạnh của ô cơ bản, tức là các thông số
mạng tinh thể a, b, c (có khi thông số mạng còn
được ký hiệu là a1, a2, a3 )
- Góc giữa các cạnh ô cơ bản:  (góc giữa cạnh
a và b), _(b và c) và _(c và a).


Bài 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG TINH THỂ HỌC
1.1. Mạng tinh thể
và ô cơ bản
1.1.1. Mạng tinh thể
1.1.2. Ô cơ bản
1.2. Khái niệm về hệ
và lớp tinh thể


Bài 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG TINH THỂ HỌC
1.1. Mạng tinh thể
và ô cơ bản
1.1.1. Mạng tinh thể

Chọn hệ tọa, gốc toạ độ O, các trục toạ độ Ox,
Oy, Oz (như hình vẽ)

1.1.2. Ô cơ bản
1.2. Khái niệm về hệ
và lớp tinh thể
1.3. ký hiệu mặt và
phương tinh thể
1.3.1. Hệ toạ độ và
đơn vị đo

Lập phương đơn giản: (0,0,0)
Lập phương thể tâm: (0,0,0) , (1/2,1/2,1/2)
Lập phương diện tâm: (0,0,0), (0,1/2,1/2),
(1/2,0,1/2), (1/2,1/2,0)


Bài 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG TINH THỂ HỌC
1.1. Mạng tinh thể
và ô cơ bản
1.1.1. Mạng tinh thể
1.1.2. Ô cơ bản
1.2. Khái niệm về hệ
và lớp tinh thể
1.3. ký hiệu mặt và
phương tinh thể
1.3.1. Hệ toạ độ và
đơn vị đo
1.3.2. Chỉ số Miller
cho hệ trực giao

1.3.2.1. Chọn hệ tọa
độ và đơn vị đo

- Nếu toạ độ là phân số thì cần phải quy đồng
mẫu số chung nhỏ nhất, tử số được dùng để ký
hiệu phương [uvw];
- Đối với các toạ độ có giá trị âm thì cần
thêm dấu "-" trên đầu chỉ số tương ứng.
Chẳng hạn, toạ độ trên trục y âm thì ghi .


Bài 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG TINH THỂ HỌC
1.1. Mạng tinh thể
và ô cơ bản
1.1.1. Mạng tinh thể
1.1.2. Ô cơ bản
1.2. Khái niệm về hệ
và lớp tinh thể
1.3. ký hiệu mặt và
phương tinh thể
1.3.1. Hệ toạ độ và
đơn vị đo
1.3.2. Chỉ số Miller
cho hệ trực giao
1.3.2.1. Chọn hệ tọa
độ và đơn vị đo
1.3.2.3. Ký hiệu mặt
tinh thể

{100} gồm (100) (010) (001) là các mặt bên và đáy hình lập phương,

{110} gồm (110) (110) (101) (101) (011) (011) là 6 mặt chéo chữ nhật của ô cơ bản.
{111} gồm (111) ( 111) (1 1 1) (111) là 4 mặt chéo tam giác của ô cơ bản.

Hình 1-6. Cách ký hiệu mặt tinh thể

Hình 17. Một
số mặt
trong hệ
lập
phương


Bài 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG TINH THỂ HỌC
1.3. ký hiệu mặt và
phương tinh thể
1.3.1. Hệ toạ độ và
đơn vị đo
1.3.2. Chỉ số Miller
cho hệ trực giao
1.3.2.1. Chọn hệ tọa
độ và đơn vị đo
1.3.2.3. Ký hiệu mặt
tinh thể
1.3.3. Chỉ số MillerBravais cho hệ lục
giác
1.3.2.1. Hệ toạ độ

Hệ toạ độ gồm 4 trục, Ba trục Ox1, Ox2, Ox3
cùng nằm trên một mặt phẳng đáy và hợp với
nhau một góc 1200 (hình 1-8),Trục Oz vuông

góc với mặt phẳng đáy của 3 trục.


Bài 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG TINH THỂ HỌC
1.3. ký hiệu mặt và
phương tinh thể
1.3.1. Hệ toạ độ và
đơn vị đo
1.3.2. Chỉ số Miller
cho hệ trực giao
1.3.2.1. Chọn hệ tọa
độ và đơn vị đo

Phương được ký hiệu bởi bộ 4 chữ số [u v
w r]. Các bước xác định chỉ số tương tự
như trên nhưng chú ý đến sự phụ thuộc
giữa các trục tọa độ nên kết quả w = -(u +
v). Do đó phương OB có ký hiệu [11 0].

Một mặt tinh thể sẽ được
ký hiệu bằng bộ 4 chữ số
1.3.2.3. Ký hiệu mặt
(hkil). Cần chú ý rằng do
tinh thể
các trục Ox1, Ox2, Ox3
1.3.3. Chỉ số Millerkhông hoàn toàn độc lập
Bravais cho hệ lục
với nhau nên chỉ số i
giác
(tương ứng Ox3) phụ

1.3.2.1. Hệ toạ độ
thuộc vào h và k theo
1.3.2.2. Ký hiệu phương quan hệ
1.3.2.3. Ký hiệu mặt
i = - (h + k) .