晶體結構

晶體結構，也稱晶格，是指晶體的周期性結構。固體材料可以分為晶體、准晶體和非晶體三大類，其中，晶體內部原子的排列具有周期性，外部具有規則外形，比如鑽石。

Hauy最早提出晶體的規則外型是因為晶體內部原子分子呈規則排列，比如鑽石所具有的完美外形和優良光學性質就可以歸結為其內部原子的規則排列。20世紀初期，勞厄發明X射線衍射法^[1]，從此人們可以使用X射線來研究晶體內部的原子排列，其研究結果進而證實了Hauy的判斷。

晶體內部原子排列的具體形式一般稱之為晶格，不同的晶體內部原子排列稱為具有不同的晶格結構。各種晶格結構又可以歸納為七大晶系，各種晶系分別與十四種空間格（稱作布拉維晶格）相對應，在宏觀上又可以歸結為三十二種空間點群，在微觀上可進一步細分為230個空間群。

對於晶體結構的研究是研究固體材料的宏觀性質及各種微觀過程的基礎。專門研究分子結晶結構的科學稱為晶體學，經常應用在化學、生物化學與分子生物學。

分類

1.簡單立方晶格

原子球在一個平面內呈現為正方排列,平面的原子層疊加起來得到簡單立方格子^[2]。

2.體心立方晶格

晶格結構和原子排列形式（常見的體心立方金屬Li、Na、K\Rb、Cs、Fe )

3.六角密排晶格（六角密排晶格結構晶體——Be、Mg、Zn、Cd）

原子在晶體中的平衡位置，排列採取儘可能的緊密方式——結合能最低的位置

配位數——一個原子的周圍最近鄰的原子——描寫晶體中粒子排列的緊密程度

密堆積——晶體由全同一種粒子組成，將粒子看作小圓球，這些全同的小圓球最緊密的堆積

密堆積所對應的配位數——晶體結構中最大的配位數

全同小圓球平鋪在平面上，任一個球都與6個球相切，每三個相切的球的中心構成一等邊三角形。以同樣的方式平鋪三層，三層之間的排列如下圖，第二層放在第一層的空隙中、第三層與第一層原子位置相同，排列方式是ABA型。

4.面心立方（面心立方晶格結構晶體Cu、Ag、Au、Al,大多數金屬以這種形式排列）每一層的原子排列與六角密排相同，每層之間的排列方式為—— ABC ABC ABC ……

5.金剛石結構（半導體Ge、Si）

碳原子構成的一個面心立方原胞內還有四個原子,分別位於四個空間對角線的 1／4處，一個碳原子和其它四個碳原子構成一個正四面體。

晶體結構晶體結構和性質