Bài giảng Vật lý đại cương: Vật rắn tinh thể - Đỗ Ngọc Uấn (Phần 1)

Nội dung text: Bài giảng Vật lý đại cương: Vật rắn tinh thể - Đỗ Ngọc Uấn (Phần 1)

1. Vật rắn tinh thể PGS. TS Đỗ Ngọc Uấn Giáo trình vật lý chất rắn đại c−ơng NXH Khoa học &Kỹ thuật Hμ nội 2003
2. Đỗ Trần Cát vμ các tác giả khác Vật lý đại c−ơng Tập ba, phần hai NXB Giáo Dục 1999 Đặng Quang Khang Nguyễn Xuân Chi Vật lý đại c−ơng Tập ba Xuất bản 2000
3. Bμi giảng Vật lý đại c−ơng Tác giả: PGS. TS Đỗ Ngọc Uấn Viện Vật lý kỹ thuật Tr−ờng ĐH Bách khoa Hμ nội
4. Tinh thể vμ vô định hình Tinh thể: Có trật tự xa, tuần hoμn Vô định hình: Trật tự gần, vô trật tự •Môi tr−ờng không liên tục: Khi b−ớc sóng khảo sát nhỏ hơn hoặc bằng khoảng cách giữa các nguyên tử (λ a)
5. I. Mô hình cấu trúc tuần hoμn 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 B B’ a T = na r r T= n1 a
6. Tính tuần hoμn của cấu trúc tinh thể: r b ar r Hai véc tơar , b dựng thμnhôcơbản. Tịnh tiến ô cơ bản thì lấp đầy không gian.
7. Tính tuần hoμn của cấu trúc tinh thể: Phép tịnh tiến: A r c r rr T rr ′ A’ r r r a rr′ = rr + T b r r T= 2 ar − 2r b − c r Tịnh tiến tiến đi một véc tơ tịnh tiếnT đ−ợc điểm A’ giống hoμntoμnđiểmA
8. vμ phép đối xứng điểm •Phép quay: Quay tinh thể quanh 1trục qua điểm bất kì đi 1 góc bằng 2π/n tinh thể trùng nh− ban đầu -> trục đối xứng bậc n. •Đối xứng g−ơng qua mặt phẳng m chứa trục quay n •Kí hiệu m n •Phép nghịch đảo: Sau phép thìrr ⇒ − r r •kí hiệu n m •Tập hợp các phép đối xứng điểm lμ nhóm điểm của tinh thể •Phải phù hợp với phép tịnh tiến: n=1, 2, 3, 4, 6, 8, 9 Không có bậc 5 vμ bậc 7
9. Nhóm điểm m rr ⇒ − r r n=3 4 − 2 3 cr m m n=2 r r a b n=4 Phép quay+đối xứng g−ơng
10. II.Liên kết trong tinh thể •Phân bố của các điện tử phải tuân theo nguyên lý Pauli. •Các điện tích nh− các ion vμ điện tử hoá trị phải sắp xếp sao cho lực đẩy củađiệntíchcùngdấulμ ít nhất, lực hút của điện tích khác dấu lμ cao nhất. •Tổng năng l−ợng trong tinh thể lμ thấp nhất. Thế năng lμ nhỏ nhất vμ động năng tăng ít. •Năng l−ợng liên kết trong tinh thể tính bằng năng l−ợng tổng cộng của các hạt rời rạc trừ đi năng l−ợng của tinh thể. - - 1. Liên kết Van- + - - + - - - der-Walls London: -