结构化学-第8章

大学结构化学 第八章思维导图

第八章金属结构与性质

• 第一节金属键和金属的一般性质
  • 金属键
    • 自由电子与正离⼦之间的作⽤⼒称为⾦属键。⾦属原⼦之间正是依靠⾦属键结合形成⾦属晶体。
  • 金属的自由电子模型
    • 每⼀组量⼦数(nx, ny, nz)确定⼀个分⼦轨道—或晶体轨道，每个轨道最多占据 2个⾃旋相反的电⼦。
      • n <=M的球体内的轨道数g(M)等于该球体的体积。
      • 其中最多可以填充的电子数为
  • 金属基态费米能级
    • 0K时，电⼦按照能量最低原理与Pauli不相容原理填充，所填充到的最⾼能 级称为Fermi能级EF，能量低于EF的能级,全都填满电⼦，⽽所有⾼于 EF的能级都是空的。设费⽶能级的量⼦数为nF
  • 晶体能带理论
    • 晶体轨道
      • 晶体中所有原⼦的原⼦轨道线性组合形成在整个晶体中离域的“分⼦轨道” ，称为晶体轨道。
    • 能带
      • 各个原⼦中能量相等(或相近)的原⼦轨道，通过线性组合得到N个晶体轨 道，它们是⼀组扩展到整块晶体的离域轨道。由于N巨⼤，所得晶体 轨道的能级间隔极⼩，⼏乎形成⼀个连续的带状结构，称为⼀个能带。
    • 能带结构
• 第二节球的密度积 第三节金属单质的结构
  • 等径圆球的密堆积层
    • 堆积方式
      • ABCABC……，称为A1型，从中可取出面心立方晶胞
      • ABABAB……，称为A3型，从中可取出六方晶胞
  • 立方最密堆积（ccp）A1型
  • 六方最密堆积（hcp）A3型
  • 体心立方密堆积（bcp）A2型
  • 双六方最密堆积A3*型
  • Sm型最密堆积A3''型
  • 金刚石结构A4型
• 第四节 合金的结构和性质
• 第五节固体的表面结构和性质