晶體學基礎 楊君友 羅裕波 李鑫 9787577217925 【台灣高等教育出版社】

內容簡介
本書內容包括緒論、晶體結構的週期性和對稱性、晶系和布拉維格子、晶體學指數、晶體投影、倒易點陣、晶體的坐標變換、點群、空間群以及晶體結構共10章 內容。為了便於初學者掌握書中的內容，本書在編寫過程中力求文字通俗易懂，對倒易點陣、晶體投影以及點群等較為抽象的內容做了詳細的介紹和推導，並在每章 後附有鞏固習題。
本書可以作為材料學、功能材料、材料物理、材料化學等專業的本科生教材，也可作為相關專業的研究生和科研工作者的參考書。

作者簡介
楊君友教授是教育部新世紀優秀人才資助計劃入選者，湖北省”楚天學者”特聘教授，華中科技大學”華中學者”特聘教授，現任材料科學與工程學院副院長。主持和參與國家自然科學基金科學儀器專項、國家自然科學基金重點項目、973前期專項、國家自然科學基金面上項目以及省部級項目20余項，在JACS、Adv Energy Mater、Adv Funct Mater、Chem Eng J等權威期刊發表相關學術論文 200 餘篇，獲授權發明專利 20 余項。

目錄

第1章 緒論（1）
1 1晶體的宏觀形態（1）
1 2晶體的微觀結構（2）
1 3晶體的基本特徵（3）
1 3 1晶體的均勻性（3）
1 3 2晶體的各向異性（3）
1 3 3晶體的對稱性（4）
1 3 4晶體的自範性（5）
1 3 5*小內能（5）
1 4准晶體（5）
1 5錯位螺旋陣列晶（6）
1 6晶體中原子間結合鍵（7）
1 6 1金屬鍵（7）
1 6 2共價鍵（8）
1 6 3離子鍵（8）
1 6 4van de waals（範德瓦耳斯）鍵（9）
1 6 5永久性偶極子（氫鍵）（9）
第2章 晶體結構的週期性和對稱性（11）
2 1空間點陣（11）
2 1 1一維點陣（13）
2 1 2二維點陣（14）
2 1 3三維點陣（14）
2 2晶體的對稱性（16）
2 2 1平移（17）
2 2 2旋轉（17）
2 2 3反映（20）
2 2 4反演（21）
2 2 5旋轉反演（22）
2 2 6旋轉反映（24）
2 3晶體的對稱操作分類（25）
2 4准晶的對稱性及其操作分類（25）
第3章 晶系與布拉維格子（27）
3 1單位格子及坐標系的選擇（27）
3 2晶系（29）
3 2 1三斜晶系（29）
3 2 2單斜晶系（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 3十四種布拉維格子（32）
3 3 1三斜晶系（33）
3 3 2單斜晶系（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初基格子與非初基格子之間的坐標轉換（38）
第4章 晶體學指數（41）
4 1陣點坐標（41）
4 2晶向指數的確定方法（42）
4 3六方晶系的晶向指數（45）
4 4晶向指數的對稱性（48）
4 4 1平面點陣晶向指數的對稱性（48）
4 4 2三維點陣晶向指數的對稱性（49）
4 5晶面指數（50）
4 6單形與聚形（54）
4 7晶面間距（55）
4 8晶帶（57）
第5章 晶體投影（61）
5 1極射赤面投影（61）
5 2心射切面投影（63）
5 3極射赤面投影網（64）
5 4吳氏網的運用（66）
5 4 1極點繞垂直於投影面的軸轉動（66）
5 4 2極點繞處在投影面上的一個軸轉動φ角（66）
5 4 3極點繞一個傾斜的軸轉動（67）
5 4 4轉換投影平面（68）
5 5極點的對稱操作（69）
5 5 1旋轉（70）
5 5 2反映（70）
5 5 3反演（70）
5 6晶帶的極射赤面投影（71）
5 7晶體的標準投影圖（73）
5 8極射赤面投影的應用（77）
第6章 倒易點陣（79）
6 1倒易點陣概念的引入（79）
6 2倒易點陣的性質（83）
6 3倒易點陣的物理意義（84）
6 4晶帶與倒易面（85）
6 4 1晶帶軸與倒易面的對應關係（85）
6 4 2晶帶定律（86）
6 5倒易點陣在晶體幾何學中的應用（87）
6 5 1晶面法線的計算（87）
6 5 2各晶系的晶面間距公式的推導（90）
6 5 3平面間夾角的計算（91）
6 5 4兩個平移矢量的矢積（91）
6 5 5晶帶軸計算（92）
6 6注意事項（92）
第7章 晶體的坐標變換（94）
7 1晶體定向轉換的基本公式（94）
7 2點坐標和晶向指數轉換公式（94）
7 3晶面指數的轉換公式（95）
7 4十四種布拉維格子對應的倒易格子（96）
7 4 1非初基布拉維格子轉換成初基格子（96）
7 4 2非初基布拉維格子的倒易格子（98）
7 5非初基布拉維格子的（hkl）晶面在倒易點陣中出現的條件（102）
7 6倒易點陣中的坐標（102）
7 7非初基格子的倒易格子（105）
7 8布裡淵區（108）
7 8 1布裡淵區的定義（108）
7 8 2布裡淵區的確定（109）
7 8 3布裡淵區的特點（111）
第8章 點群（113）
8 1群論初步（113）
8 1 1群的基本性質（113）
8 1 2群的乘法表（114）
8 1 3子群（116）
8 1 4循環群（117）
8 1 5同構群（117）
8 1 6交換群（117）
8 1 7有限群的生殖元素（118）
8 1 8群的直積（118）
8 2宏觀對稱元素的組合（118）
8 2 1對稱操作的分類（119）
8 2 2對稱操作組合定理（119）
8 3點群的表示方法（121）
8 3 1點群的極射赤面投影圖（121）
8 3 2點群的國際符號（122）
8 432種點群推演（123）
8 4 1第一類點群——純旋轉點群（123）
8 4 2第二類點群（126）
8 5點群的轉換矩陣及分類（129）
8 5 1點群的轉換矩陣（129）
8 5 2點群與所屬晶系（130）
第9章 空間群（135）
9 1晶體的微觀對稱性和對稱元素（135）
9 2平移（136）
9 3n次螺旋（旋轉平移）（136）
9 4滑移（鏡面滑移）（138）
9 5空間群（139）
9 6空間群的符號（140）
9 7等效點系（142）
第10章 晶體結構（147）
10 1原子堆積（等徑球堆積）（147）
10 1 1密堆結構（147）
10 1 2堆積係數（148）
10 1 3堆積間隙（149）
10 2純金屬與合金晶體（151）
10 3離子晶體（153）
10 3 1AB型離子晶體（154）
10 3 2AB2型離子晶體（螢石）（154）
10 3 3AmBn型離子晶體（155）
10 4共價晶體（155）
10 5分子晶體（156）
10 6晶體結構的表示方法（156）
10 6 1結構基元的類型（156）
10 6 2晶體結構的分類（156）
10 7多晶型性（158）
10 8實際晶體的缺陷（160）
10 8 1零維缺陷（點缺陷）（161）
10 8 2一維缺陷（線缺陷）（163）
10 8 3二維缺陷（面缺陷）（166）
參考文獻（171）

前言/序言
前言
一代材料，一代裝備，材料科學是高新技術、高端裝備和製造業發展的基礎。材料的性能和服役行為與其內部的原子排列方式即晶體結構密切相關，即使是相同成分的材料（如金剛石和石墨），當其晶體結構不同時，其物理、化學性能也截然不同。因此，瞭解和掌握晶體結構相關基礎知識對研究和開發高性能新材料具有十分重要的意義。
晶體學的發展始于人們對天然礦物晶體規則外形的感性認識，並逐漸由表及裡，不斷深化而形成。1669年，丹麥學者斯坦諾（N Steno）通過對石英晶體的研究發現了面角守恆定律，使得人們從晶體千變萬化的複雜外形中找到了反映晶體結構的內在規律，奠定了經典晶體學的基礎。1801年，法國晶體學家郝依（R J Hauy）通過對方解石晶體解理破裂的研究，提出了有理指數定律，圓滿揭示了晶體外形與其內部結構之間的內在聯繫，推動了晶體結構理論的發展。19世紀初，德國學者魏斯（C S Weiss）總結出晶體對稱定律，將晶體分成七大晶系，並提出了晶體學中的第三個重要定律——晶帶定律，闡明了晶面與晶向之間的相互關係。1830年，德國學者赫薩爾（L F Ch Hessel）推導出描述晶體外形對稱性的32種點群；1890年，俄國學者費德洛夫推導出描述晶體結構對稱性的230種空間群。到19世紀末期，晶體結構的點陣理論和經典晶體學基本成熟。一方面，隨著X射線、電子顯微分析等現代分析測試技術的出現，點陣理論和經典晶體學的正確性被進一步證實；另一方面，隨著提拉法、區熔法、泡生法等新型晶體生長技術的發展，在晶體學理論的指導下，許多人工功能晶體（如激光晶體、半導體晶體材料）的可控制備生長得以實現，推動了許多高新技術和相關產業的迅猛發展。由此可見，學習和瞭解晶體學基礎理論知識對相關高新技術產品的研發具有十分重要的意義。
本書可以作為材料學、功能材料、材料物理、材料化學等專業的本科教材，也可供相關專業的研究生和科研工作者參考。由於編者水平有限，書中難免有錯誤和不當之處，懇請讀者批評指正。
編者
2025年2月

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