任务是解释一组与化学相关的问题,涉及晶体结构,包装因子,配位数,密度和晶格参数。1)对于以面部为中心的立方金属,通过考虑球的体积(原子)来得出并计算包装因子。回想一下,半径为“ r”的球体的体积由(4/3)πr³给出。2)NaCl和CSCL都是以面部为中心的立方结构。确定NaCl中Na和NaCl中CL的配位数,考虑到其离子半径:116 pm钠的钠和氯化物的167 pm。3)使用其公式的重量(58.44 g/mol)和晶格常数(5.640Å)来计算NaCl的密度。4)确定以人体中心结构的钨的配位数,因为其共价半径(单键)为137 pm。5)使用公式:ρ=(n×m) /(a³×n_a)6)基于其晶体结构和原子质量(183.84 g / mol)来计算钨的密度,鉴于tantalum的边缘长度为0.330 nm,从该信息中计算出该信息,并在该信息中计算出tantalum的边缘长度。7)黄金的晶体结构是以面部为中心的立方体,密度为19.3 g/cm³。使用它来确定其晶格常数(a)。8)计算银的面部中心立方单元的边缘长度,因为其半径为9.09 x 10^-11 m,密度为10.5 g/cm³。9)polonium采用简单的立方结构,而其他则是离子的。在PM中确定其单位电池边缘的长度。13)石墨烯是由常规的SP²杂交碳原子建造的二维晶格。10)如果氧化镁具有面部为中心的立方结构,其原子半径为mg(65 pm)和O(140 pm),密度为3.58 g/cm³,则计算其晶格常数(a)。11)鉴于氟化钙CAF2具有FCC Bravais晶格,并且在分数坐标处的Origin和F的CA基础上,绘制了该结构的一个常规立方单元。12)确定晶格常数为5.451Å,确定从Ca原子到A埃原子的距离。确定其Bravais晶格并绘制Wigner-Seitz原始单位单元。14)计算石墨烯中最近的邻居原子之间的距离,该原子给出为0.14 nm。15)编写基础向量,以描述石墨烯单位单元中原子的位置,首先是在绝对位置(具有X和Y-Components和Angstroms中的距离),然后在分数坐标中。应使用常规晶格向量表示分数坐标的原子位置,该量子与原始晶格向量相吻合。对于带有空间群227的晶体,通过考虑以下几个方面来确定其点组和Bravais晶格:首先,根据空间组允许的对称操作确定点组;其次,根据空间群是否与原始晶格或非主要晶格兼容,建立原始或居中的Bravais晶格的类型。
摘要:已经开发了一种高分辨率传输电子显微镜(HR-TEM)和高分辨率扫描传输电子显微镜(HR-STEM)图像的互惠空间处理方法。命名为“绝对应变”(Abstrain),它可以通过用户定义的Bravais晶格对平面间距离和角度,移位场以及应变张量组件进行定量和映射,并从特定于HR-TEM和HR-STEM成像的图像扭曲中进行校正。我们提供相应的数学形式主义。抽象超出了对现有方法的限制,即通过对感兴趣区域进行直接分析,而无需在同一视野上具有相似晶体结构的参考晶格边缘。此外,对于由两种或多种原子组成的晶体,每个原子都有其自身的子结构约束,我们开发了一种名为“相对位移”的方法,用于提取与一种原子类型的亚晶状体和测量原子色谱柱相关的子晶状体,并与与Bravais lattice lattice lattice lattice或另一个子结构相关的原子柱相关。证明了抽象和相对位移在功能性氧化物铁电异质结构的HR-STEM图像中的成功应用。
4晶格20 4.1晶格内的索引。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20 4.1.1六角形棱镜。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。21 4.1.2表格。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。23 4.1.3方向指数。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。24 4.1.4区域。 。 。 。 。 。 。 。24 4.1.4区域。。。。。。。。。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>24 4.2纬度。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>25 4.2.1单元单元。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 27 4.2.2 Planne Group。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div>25 4.2.1单元单元。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>27 4.2.2 Planne Group。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div> 。 div>27 4.2.2 Planne Group。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>27 4.3示例石墨烯。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。30 4.3.1太空格子或勇敢的格子。。。。。。。。。。。。。。。31 4.3.2单位单元内的位置。。。。。。。。。。。。。。。。。31 4.3.3六角形闭合结构HCP。。。。。。。。。。。。31 4.3.4菱形(六角形)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。32
摘要:本文介绍了一款专为学习空间对称群 (SGS) 而设计的数字应用程序。它教您如何识别对称元素执行的操作,包括点(或 2D)运算符(正确和不正确的旋转,包括镜像、反转和其他旋转版本)和空间(或 3D)运算符(螺旋轴和滑移平面),以及它们与晶格平移的组合。该软件应用 3D 空间视觉来识别与所提出的结构模型兼容的对称元素。使用国际公认的表示符号。解决与所提出的模型一致的晶体系统、类和空间群。在单斜系统中考虑了两种设置。该应用程序会自我评估和评估所获得的知识,允许重新完成每个练习,直到正确完成并遵循适当的建议。此应用程序是 SGS 学习的有用且易于使用的工具。它针对的是晶体学的初学者,具有关于对称元素、布拉维晶格、晶体类别和壁纸组的基本知识。
干扰。衍射。极化。量子力学:假设;波粒偶性。换向者和海森伯格的不确定性原则。schrödinger方程(时间依赖和时间独立)。恰好可解决的系统:粒子中的盒子,谐波振荡器和氢原子。穿过障碍物。静电:高斯定律及其应用,拉普拉斯和泊松方程,边界价值问题。Magneto静态:Biot-Savart Law,Ampere定理。电磁诱导。标量和向量电势,麦克斯韦方程。热力学,热力学功能,热容量焓,熵的第一和第二定律。在固体,晶体结构中键合。勇敢的格子。米勒指数。相互晶格。布拉格的法律和申请;衍射和结构因子。弹性特性,声子,特定于晶格的热量。游离电子理论和电子特异性热。电导率和热导率的Drude模型。大厅效应和热电功率。电子运动以周期性潜力,固体理论:金属,绝缘子和半导体。电介质。铁电。磁性材料。超导率:I型和II型超导体。
Unit-1: Crystal Structure and Reciprocal lattice: Review of different kinds of matter-nature of bonding-Crystal structure – Bravais lattice – Unit cell, Wigner -Seitz cell- Index system for crystal planes – miller planes –point groups– space groups–screw axes–glide planes- concept of Reciprocal lattice – Brillouin zone of SC, BCC and FCC and its properties in reciprocal lattice – Fourier analysis of the basis – geometrical structure factor - interpretation of Bragg‟s equation Unit-2: Phonon Physics: Elastic Vibrations of one dimensional mono atomic lattice – vibrations of one-dimensional diatomic lattice – phonons momentum of phonons – phonon heat capacity and density of states – Debye and Einstein model of density of states – Anharmonic crystal interaction - thermal扩展 - 导热率 - UMKLAPP过程单元3:自由电子理论:Drude理论 - 一维盒中的自由电子气体 - 三维气体中的自由电子 - 状态的密度 - FD统计(无衍生) - k-空间和游离电子气体和自由电子热量 - 电子特定热量 - 电子和热电导率 - 电导率 - Wiedeman Franz Life
系统探索了跨越数百万材料的化学空间,寻找具有针对特定技术应用的量身定制特性的化合物。[1-4]当前,预测化学计量的最有效方法是扫描固定晶体结构原型的组合空间。[5-7]在这种方法中,用于估计材料是否可以实验合成的关键材料特性是总能量,或者更多的是与热力学稳定性凸壳的能量距离。[6,8–17]典型地,给定化学成分和晶体结构原型(即,勇敢的晶状体的组合和一组占用的Wyckoff位置)进行几何优化,例如,使用密度功能理论的某些风味(DFT),并将其与之相比。[18,19]凸壳上的化合物(或接近它)进行表征,如果它们具有有趣的物理或化学特性,则提出了用于实验合成的。尽管如此,合成反应是极其复杂的过程,而与凸船的距离与合成性相关,但不足以决定是否可以在实验上访问材料。最近的几部作品通过直接预测最佳合成条件或合成概率来解决此问题。[20–25]
I.晶体结构和晶体衍射1课程摘要1练习9 1:某些晶体结构的描述9 2:单位质量质量晶体质量12 3:各种晶体结构的构造12 4:晶格行14 5A:晶格行和网状平面14 5B:晶格行和续线14 6:互动的距 8: Atomic planes and Miller indices: application to lithium 16 9: Packing 17 10a: Properties of the reciprocal lattice 20 10b: Distances between reticular planes 21 11: Angles between the reticular planes 22 12: Volume of reciprocal space 23 13: Reciprocal lattice of a face-centered cubic structure 23 14: Reciprocal lattice of body-centered and face-centered cubic structures 25 15: X射线衍射由一排相同的原子26 16:X射线衍射由有限长度的一排原子28 17:2d中的Bravais晶格:在石墨层中应用(Graphene)31 18a:Ewald构造和结构因子的结构和结构因子33 18b:tri-Atomic基础的结构因子; Ewald的结构在倾斜发生率(Ex。18a)37
课程目标:通过确定光学现象(如干扰,衍射等)的重要性,启发了量子力学的质量和概念,介绍了二元材料和磁性材料的新颖概念。课程结果:CO1:分析由于极化,干扰和衍射引起的光强度变化。二氧化碳:熟悉晶体及其结构的基础。CO3:解释量子力学的基本原理,并将其应用于颗粒的一维运动。CO4:总结介电的各种极化并对磁性材料进行分类。co5:解释量子力学的基本概念和固体的带理论。二氧化碳:使用大厅效应确定半导体的类型。单元I波光学干扰:简介 - 叠加原理 - 光的干扰 - 干扰薄膜(反射几何形状)和应用 - 薄膜中的颜色 - 牛顿的环,测定波长和折射率。衍射:简介 - 菲涅尔和弗劳恩霍夫衍射 - 由于单个缝隙,双缝隙和n斜孔(定性) - 衍射光栅 - 分散幂和刺光的能力(定性)。极化:极化的简介 - 通过反射,折射和双重折射的极化 - 尼科尔的棱镜-HALF波和四分之一波板。III单元晶体学和X射线衍射晶体学:太空晶格,基础,晶胞和晶格参数 - Bravais Lattices - 晶体系统(3D) - 配位数 - SC,BCC&FCC的包装分数,BCC&FCC- Miller Indices - 连续(HKL)平面之间的分离。X射线衍射:Bragg定律 - X射线衍射仪 - 通过LAUE的晶体结构确定和粉末方法III III III介电和磁性材料
晶格和晶胞。布拉维晶格。晶面和方向。米勒指数。堆积能和结构。共价晶体和离子晶体。分子晶体。晶体结构中的缺陷。点缺陷和扩展缺陷。缺陷热力学。- 晶体结构:测定和分析干涉和衍射:一般概念。晶相衍射。劳厄定律和布拉格定律。傅里叶变换和互易晶格。单晶、多晶和纳米晶体。非晶相中的衍射。- 固态电子系统电场和磁场下的电荷载体和传输。自由电子和束缚电子。布洛赫定理和能带结构。电子的色散关系。态密度。费米-狄拉克分布。金属、半导体、绝缘体。纳米材料的应用。- 半导体和应用半导体中的电荷载体。电子、空穴及其运动。载流子浓度和质量作用定律。直接和间接带隙半导体。掺杂。一些半导体器件:pn结和二极管、晶体管。在光子学和电子学中的应用。- 晶格振动和热性质 晶格和分子振动:比较。振动色散关系。声学和光学分支。声子。振动态密度和德拜频率。固体中的振动光谱。固体中的比热。杜隆珀蒂定律。低温。- 介电和光学性质 极化率和介电函数。对电磁辐射的宏观响应。边界处的吸收、反射、弹性和非弹性扩散。洛伦兹模型。复折射率和介电函数。自由电子和等离子体。在能量学、催化和环境中的应用。激光在化学和材料科学中的应用。