晶体学基础

本书内容包括绪论、晶体结构的周期性和对称性、晶系和布拉维格子、晶体学指数、晶体投影、倒易点阵、晶体的坐标变换、点群、空间群以及晶体结构共10章内容。为了便于初学者掌握书中的内容，本书在编写过程中力求文字通俗易懂，对倒易点阵、晶体投影以及点群等较为抽象的内容做了详细的介绍和推导，并在每章后附有巩固习题。 本书可以作为材料学、功能材料、材料物理、材料化学等专业的本科生教材，也可作为相关专业的研究生和科研工作者的参考书。

杨君友教授是教育部新世纪优秀人才资助计划入选者，湖北省“楚天学者”特聘教授，华中科技大学“华中学者”特聘教授，现任材料科学与工程学院副院长。主持和参与国家自然科学基金科学仪器专项、国家自然科学基金重点项目、973前期专项、国家自然科学基金面上项目以及省部级项目20余项，在JACS、Adv Energy Mater、Adv Funct Mater、Chem Eng J等权威期刊发表相关学术论文 200 余篇，获授权发明专利 20 余项。

第1章绪论（1） 1.1晶体的宏观形态（1） 1.2晶体的微观结构（2） 1.3晶体的基本特征（3） 1.3.1晶体的均匀性（3） 1.3.2晶体的各向异性（3） 1.3.3晶体的对称性（4） 1.3.4晶体的自范性（5） 1.3.5*小内能（5） 1.4准晶体（5） 1.5错位螺旋阵列晶（6） 1.6晶体中原子间结合键（7） 1.6.1金属键（7） 1.6.2共价键（8） 1.6.3离子键（8） 1.6.4van de waals（范德瓦耳斯）键（9） 1.6.5永久性偶极子（氢键）（9） 第2章晶体结构的周期性和对称性（11） 2.1空间点阵（11） 2.1.1一维点阵（13） 2.1.2二维点阵（14） 2.1.3三维点阵（14） 2.2晶体的对称性（16） 2.2.1平移（17） 2.2.2旋转（17） 2.2.3反映（20） 2.2.4反演（21） 2.2.5旋转反演（22） 2.2.6旋转反映（24） 2.3晶体的对称操作分类（25） 2.4准晶的对称性及其操作分类（25） 第3章晶系与布拉维格子（27） 3.1单位格子及坐标系的选择（27） 3.2晶系（29） 3.2.1三斜晶系（29） 3.2.2单斜晶系（29） 3.2.3正交晶系（30） 3.2.4三方晶系（30） 3.2.5四方晶系（30） 3.2.6六方晶系（31） 3.2.7立方晶系（31） 3.3十四种布拉维格子（32） 3.3.1三斜晶系（33） 3.3.2单斜晶系（33） 3.3.3正交晶系（34） 3.3.4四方晶系（34） 3.3.5立方晶系（35） 3.3.6六方晶系和三方（菱方）晶系（35） 3.4初基格子与非初基格子之间的坐标转换（38） 第4章晶体学指数（41） 4.1阵点坐标（41） 4.2晶向指数的确定方法（42） 4.3六方晶系的晶向指数（45） 4.4晶向指数的对称性（48） 4.4.1平面点阵晶向指数的对称性（48） 4.4.2三维点阵晶向指数的对称性（49） 4.5晶面指数（50） 4.6单形与聚形（54） 4.7晶面间距（55） 4.8晶带（57） 第5章晶体投影（61） 5.1极射赤面投影（61） 5.2心射切面投影（63） 5.3极射赤面投影网（64） 5.4吴氏网的运用（66） 5.4.1极点绕垂直于投影面的轴转动（66） 5.4.2极点绕处在投影面上的一个轴转动φ角（66） 5.4.3极点绕一个倾斜的轴转动（67） 5.4.4转换投影平面（68） 5.5极点的对称操作（69） 5.5.1旋转（70） 5.5.2反映（70） 5.5.3反演（70） 5.6晶带的极射赤面投影（71） 5.7晶体的标准投影图（73） 5.8极射赤面投影的应用（77） 第6章倒易点阵（79） 6.1倒易点阵概念的引入（79） 6.2倒易点阵的性质（83） 6.3倒易点阵的物理意义（84） 6.4晶带与倒易面（85） 6.4.1晶带轴与倒易面的对应关系（85） 6.4.2晶带定律（86） 6.5倒易点阵在晶体几何学中的应用（87） 6.5.1晶面法线的计算（87） 6.5.2各晶系的晶面间距公式的推导（90） 6.5.3平面间夹角的计算（91） 6.5.4两个平移矢量的矢积（91） 6.5.5晶带轴计算（92） 6.6注意事项（92） 第7章晶体的坐标变换（94） 7.1晶体定向转换的基本公式（94） 7.2点坐标和晶向指数转换公式（94） 7.3晶面指数的转换公式（95） 7.4十四种布拉维格子对应的倒易格子（96） 7.4.1非初基布拉维格子转换成初基格子（96） 7.4.2非初基布拉维格子的倒易格子（98） 7.5非初基布拉维格子的（hkl）晶面在倒易点阵中出现的条件（102） 7.6倒易点阵中的坐标（102） 7.7非初基格子的倒易格子（105） 7.8布里渊区（108） 7.8.1布里渊区的定义（108） 7.8.2布里渊区的确定（109） 7.8.3布里渊区的特点（111） 第8章点群（113） 8.1群论初步（113） 8.1.1群的基本性质（113） 8.1.2群的乘法表（114） 8.1.3子群（116） 8.1.4循环群（117） 8.1.5同构群（117） 8.1.6交换群（117） 8.1.7有限群的生殖元素（118） 8.1.8群的直积（118） 8.2宏观对称元素的组合（118） 8.2.1对称操作的分类（119） 8.2.2对称操作组合定理（119） 8.3点群的表示方法（121） 8.3.1点群的极射赤面投影图（121） 8.3.2点群的国际符号（122） 8.432种点群推演（123） 8.4.1第一类点群——纯旋转点群（123） 8.4.2第二类点群（126） 8.5点群的转换矩阵及分类（129） 8.5.1点群的转换矩阵（129） 8.5.2点群与所属晶系（130） 第9章空间群（135） 9.1晶体的微观对称性和对称元素（135） 9.2平移（136） 9.3n次螺旋（旋转平移）（136） 9.4滑移（镜面滑移）（138） 9.5空间群（139） 9.6空间群的符号（140） 9.7等效点系（142） 第10章晶体结构（147） 10.1原子堆积（等径球堆积）（147） 10.1.1密堆结构（147） 10.1.2堆积系数（148） 10.1.3堆积间隙（149） 10.2纯金属与合金晶体（151） 10.3离子晶体（153） 10.3.1AB型离子晶体（154） 10.3.2AB2型离子晶体（萤石）（154） 10.3.3AmBn型离子晶体（155） 10.4共价晶体（155） 10.5分子晶体（156） 10.6晶体结构的表示方法（156） 10.6.1结构基元的类型（156） 10.6.2晶体结构的分类（156） 10.7多晶型性（158） 10.8实际晶体的缺陷（160） 10.8.1零维缺陷（点缺陷）（161） 10.8.2一维缺陷（线缺陷）（163） 10.8.3二维缺陷（面缺陷）（166） 参考文献（171）