1、金刚石晶胞中各原子的坐标参数,金刚石晶胞的两种取向,由于金刚石晶胞内部有4个碳原子,在空间分布是不对称的所以从不同方向观察晶胞时,内部的4个碳原子的位置是不相同的。我们把左边的图叫做取向1,右边的图叫做取向2。它们各自绕竖直中心轴旋转90,就能够变为对方。,取向1中碳原子的位置(注意看第2、4层):【注意图形的线条颜色】,旋转90,成为:,取向2中碳原子的位置(注意看第2、4层):【注意图形的线条颜色】,8个顶点的碳原子:,6个面中心的碳原子:,4个晶胞内部的碳原子:,每个晶胞中的4个正四面体:,以底面一个顶点的碳原子(通常取前左下)为原点建立一个3维右手坐标系。,x 轴,y 轴,z 轴,原点
2、上的这个碳原子坐标为 0,0,0;,再看取向1的碳原子的位置,并据此介绍坐标参数:,在金刚石晶胞进行“无隙并置”时,可以看出,8个顶点的碳原子,实际上都是作为原点的这个碳原子:,注意看清楚,与这个原点碳原子重合的是晶胞上哪一个顶点的碳原子。,所以顶点上的8个碳原子坐标都是 0,0,0;,再来看这个碳原子:,确定它在 x 轴上的坐标:【把坐标轴所在的棱长定为1】,把它沿着平行于 z 轴的直线移动到 x 轴上,得到它在 x 轴上的坐标为:1/2;,无论3个棱长是否相等,确定它在 y z 轴上的坐标:,把它沿着平行于 x 轴的直线移动到 z 轴上,得到它 z 轴上的坐标为:1/2;,再沿着 z 轴移
3、动到 y 轴上,得到它在 y 轴上的坐标为:0;,晶胞进行“无隙并置”时,正后面面中心的那个碳原子与这个碳原子是同一个。所以,金刚石晶胞的前后面中心碳原子的坐标是:1/2, 0, 1/2;,同理,金刚石晶胞的上下面中心碳原子的坐标是:1/2, 1/2, 0;,同理,金刚石晶胞的左右面中心碳原子的坐标是:0, 1/2, 1/2;,晶胞内部的4个碳原子的坐标各不相同。先看前面上面的这一个:是:,1/4,1/4,3/4;,再看前面下面的这一个:是:,3/4,1/4,1/4;,再看后面上面的这一个:是:,3/4,3/4,3/4;,再看后面下面的这一个:是:,1/4,3/4,1/4;,总之,金刚石晶胞中
4、碳原子的坐标为:8个顶点原子:0,0,0;6个面中心原子:1/2, 0, 1/2; 1/2, 1/2, 0; 0, 1/2, 1/2;4个内部原子:1/4, 1/4, 3/4; 3/4, 1/4, 1/4; 3/4, 3/4, 3/4; 1/4, 3/4, 1/4; 【取向1】 金刚石晶胞的取向不同时,即使都是取前左下的顶点原子作原点,晶胞内部不对称的4个原子的坐标,也会发生改变。如变为:1/4, 1/4, 1/4; 3/4, 3/4, 1/4; 3/4, 1/4, 3/4; 1/4, 3/4, 3/4; 【取向2】 实际上,以上方法不仅仅适用于立方晶胞,也适用于其它非立方晶胞。,结束,在空间直角坐标系中,让右手拇指指向x轴的正方向,食指指向y轴的正方向,如果中指能指向z轴的正方向,则称这个坐标系为右手直角坐标系,返回,