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1、可编辑版1第一章第一章 晶体学基础及材料性能晶体学基础及材料性能晶体特征：晶体的共性、描述晶体的一些名词晶体特征：晶体的共性、描述晶体的一些名词晶体类型：离子晶体、原子晶体、晶体类型：离子晶体、原子晶体、 分子晶体、金属晶体分子晶体、金属晶体晶体结构：几种典型的晶体结构晶体结构：几种典型的晶体结构晶体缺陷：晶体缺陷的种类、对晶体性能的影响晶体缺陷：晶体缺陷的种类、对晶体性能的影响导体、半导体和绝缘体导体、半导体和绝缘体功能材料的性能：电性、磁性、超导性功能材料的性能：电性、磁性、超导性可编辑版2 晶体晶体(crystal):内部微粒内部微粒(原子、分子或离子原子、分子或离子)在空间按一定规律在

2、空间按一定规律周期性周期性排列构成的固体。排列构成的固体。1.晶体结构的特征与晶格理论晶体结构的特征与晶格理论1.1 晶体结构特征和类型晶体结构特征和类型 非晶体非晶体(amorphous solid):内部微粒在空间内部微粒在空间作无规则排列构成的固体。作无规则排列构成的固体。可编辑版3晶体晶体非晶体非晶体可编辑版4晶晶 体体非非 晶晶 体体规则几何外形规则几何外形无定形无定形确定的熔点确定的熔点 各向异性各向异性 各向同性各向同性 无确定的熔点无确定的熔点 对对X射线的衍射效应射线的衍射效应 无无 对称性对称性 无无 晶体与非晶体的区别晶体与非晶体的区别 可编辑版5晶体在理想环境中可生长为

3、凸多面体：晶体在理想环境中可生长为凸多面体：多面体F+V=E+2 八面体8+6=12+2立方体6+8=12+2四面体4+4=6+2F:晶面数，晶面数，V:顶点数，顶点数，E:晶棱数晶棱数 NaCl晶体晶体 可编辑版6 将晶体内的微粒视为几何上的点将晶体内的微粒视为几何上的点, 这些点所这些点所组成的几何构型称为组成的几何构型称为晶格晶格(crystal lattice) 。而。而微粒所占有的位置称为微粒所占有的位置称为晶格结点晶格结点( lattice point)。 晶胞晶胞(Unit cell)：晶体的最小重复单元，晶体的最小重复单元，通过晶胞在空间平移无隙地堆砌而成晶体。通过晶胞在空间平

4、移无隙地堆砌而成晶体。 可编辑版7由晶胞参数由晶胞参数a，b，c，表表示，示， a，b，c 为为六面体边长，六面体边长， ， 分别是分别是bc ca , ab 所形成的所形成的三个夹角。三个夹角。晶胞的两个要素：晶胞的两个要素： (1)晶胞的大小与形状：晶胞的大小与形状：可编辑版8(2) 晶胞的内容：粒子的种类，数目及它在晶胞中的晶胞的内容：粒子的种类，数目及它在晶胞中的相对位置。相对位置。 晶胞中任一原子的位置可用向量表示，晶胞中任一原子的位置可用向量表示， 称（称（X,Y,Z)为原子的分数坐标。为原子的分数坐标。可编辑版9 *简单立方体心立方面心立方B底心0，0，0底心立方C底心A底心几种

5、常见晶胞的原子坐标：几种常见晶胞的原子坐标： 可编辑版10 按带心型式分类，将七大晶系分为按带心型式分类，将七大晶系分为14种型式种型式(Bravias点阵型式点阵型式)。例如，立方晶系分为简单立方、。例如，立方晶系分为简单立方、体心立方和面心立方三种型式。体心立方和面心立方三种型式。按晶胞参数的差异将晶体分成七种晶系。按晶胞参数的差异将晶体分成七种晶系。可编辑版11晶格的晶格的14种型式种型式 简单立方简单立方cP 体心立方体心立方cI 面心立方面心立方cF 简单四方简单四方tP 体心四方体心四方tI 简单六方简单六方hP 简单菱形简单菱形hR 可编辑版12简单正交简单正交oP 底心正交底心

6、正交oC 体心正交体心正交oI 面心正交面心正交oF 简单单斜简单单斜mP 底心单斜底心单斜mC 简单三斜简单三斜aP 可编辑版13 将晶体中可能存在的各种宏观对称元素将晶体中可能存在的各种宏观对称元素通过一个公共点按一切可能性组合起来，共通过一个公共点按一切可能性组合起来，共有有32种型式，称为种型式，称为32个晶体学点群。个晶体学点群。 将晶体的微观对称元素组合，可得到将晶体的微观对称元素组合，可得到230种型式，与这种型式，与这230种型式对应的对称操作群称种型式对应的对称操作群称为空间群（费多洛夫群）。为空间群（费多洛夫群）。可编辑版14 单晶单晶(single crystal)：单个

7、晶体构成的物单个晶体构成的物体。在单晶体中所有晶胞均呈相同的位向。体。在单晶体中所有晶胞均呈相同的位向。一般所谓的晶体都是泛指单晶体。一般所谓的晶体都是泛指单晶体。 多晶多晶(polycrystals)：由许多晶体由许多晶体(晶粒晶粒)构成的物体。或者说多晶体是由许多取向不构成的物体。或者说多晶体是由许多取向不同而随机排布的小晶体组成。同而随机排布的小晶体组成。可编辑版15准晶体：准晶体：例如：石英玻璃例如：石英玻璃近程有序（近程有序（0.1nm以下）以下） 远程无序（远程无序（20nm以上）以上） 制成光导纤维。制成光导纤维。石英晶体石英晶体石英玻璃石英玻璃可编辑版162. 球的密堆积球的密

8、堆积 :B:C :A可编辑版17(1) 六方密堆积六方密堆积: :(hexagonal closest packing, hcp) 配位数：配位数：12 同层每个球周同层每个球周围有六个球，围有六个球，第三层与第一第三层与第一层对齐，形成层对齐，形成ABAB排列方排列方式。式。空间占有率：空间占有率：74.05%可编辑版18第三层与第一层有错位，以第三层与第一层有错位，以ABCABC方式排列。方式排列。配位数：配位数：12空间占有率：空间占有率：74.05%(2)面心立方密堆积面心立方密堆积:(cubic closest packing, ccp) ABCA可编辑版19(3) 体心立方堆积体心

9、立方堆积: :(body centered cubic packing,bcc)配位数：配位数：8 立方体的中立方体的中心和心和8个顶角个顶角各为一个球各为一个球占据。占据。空间占有率：空间占有率：68.02%可编辑版20密堆积结构中的两类空隙：密堆积结构中的两类空隙： 四面体空隙：四面体空隙：一层的三个一层的三个球与上或下球与上或下层密堆积的层密堆积的球间的空隙。球间的空隙。可编辑版21一层的三个一层的三个球与错位排球与错位排列的另一层列的另一层三个球间的三个球间的空隙。空隙。 八面体空隙：八面体空隙：可编辑版22 离子晶体离子晶体(ionic crystal)：正、负离子交替排列正、负离子

10、交替排列在晶格结点上，相互间以离子键结合而构成的晶体。在晶格结点上，相互间以离子键结合而构成的晶体。(1) 离子晶体离子晶体 特征结构：特征结构：配位数高，晶体中没有独立的分子配位数高，晶体中没有独立的分子存在。离子在晶体中采取紧密堆积方式。存在。离子在晶体中采取紧密堆积方式。 阴离子：大球，密堆积，形成空隙。阴离子：大球，密堆积，形成空隙。 阳离子：小球，填充空隙。阳离子：小球，填充空隙。 规则：阴阳离子相互接触稳定；规则：阴阳离子相互接触稳定； 配位数大，稳定。配位数大，稳定。3.晶体类型晶体类型 可编辑版23几种典型的离子晶体几种典型的离子晶体 NaCl型型 晶胞中离子的个数晶胞中离子的

11、个数: 个个414112:Na个个4216818:Cl晶格晶格: 面心立方面心立方 配位比配位比: 6:6 (红球红球Na+ , 绿球绿球Cl-) 可编辑版24CsCl型型 晶胞中离子的个数晶胞中离子的个数:个1:Cs个个1818:Cl-晶格晶格:简单立方简单立方配位比配位比: 8:8(红球红球Cs+ , 绿球绿球Cl-)可编辑版25晶胞中离子的个数晶胞中离子的个数:个4:Zn+2个4818216:S-2晶格晶格: 面心立方面心立方配位比配位比: 4:4(红球红球Zn2+ , 绿球绿球S2-)可编辑版26六方晶系，六方晶系， Z=2；配位比；配位比: 4:4；空间群；空间群P63mc，a0=0

12、.382nm，c0=0.625nm，S2-六方密堆积，六方密堆积，Zn2+充填于充填于1/2的四面体空隙中。的四面体空隙中。S 2 - ：000, 2/3 1/3 1/2 Zn2+：00u, 2/3 1/3 (u-1/2)， 其中其中u=0.875ZnS（纤锌矿）型（纤锌矿）型 可编辑版27 立方晶系，空间群立方晶系，空间群Fm3m，a0 = 0.545nm，Z4；Ca2+作面心立方密堆积作面心立方密堆积 ，F-充填于全部四面体空充填于全部四面体空隙，隙，Ca2+的配位数的配位数8，F-的配位数的配位数4；CaF2（萤石）型（萤石）型 CaCa2+2+：000000， 0 0， 0 0 ，0

13、0 F F - - ： , , , , , , , , , , , , , , 可编辑版28钙钛矿结构的通式为钙钛矿结构的通式为ABO3，其中，其中A代表二价（或一价）金代表二价（或一价）金属离子：属离子：Ca2+, Ba2+, Pb2+ ，B代表四价（或五价）金属离代表四价（或五价）金属离子：子：Ti4+, Zr4+。CaTiO3在高温时为立方晶系（理想结构），空间群在高温时为立方晶系（理想结构），空间群Pm3m，a00.385nm，Z1；600以下为斜方晶系以下为斜方晶系PCmm。Ca2+占有立方面心的角顶位置，占有立方面心的角顶位置，O2-占占有面心位置，可看有面心位置，可看成成Ca2+

14、 和和O2- 共同共同组成立方紧密堆积组成立方紧密堆积，Ti4+充填于充填于1/4的的八面体空隙中，位于立方体中心。八面体空隙中，位于立方体中心。可编辑版29Ti4+ 的的CN6， Ca2+的的CN12可编辑版30半径比半径比(r+/r-)规则规则:NaCl晶体晶体:其中一层横截面其中一层横截面:1 )22(2)4(22rrrr令414. 0/rr可编辑版31 r+/r- 0.414斥力较小，稳定斥力较小，稳定 414. 0/rr理想的稳定结构理想的稳定结构(NaCl) 可编辑版32rr /配位数配位数 构构 型型 0.225 0.414 4ZnS 型型0.414 0.732 6NaCl 型型

15、0.732 1.00 8CsCl 型型 离子半径比与配位数的关系离子半径比与配位数的关系 可编辑版33 晶格能晶格能U (lattice energy)：在标准状态下，由离在标准状态下，由离子晶体变为气态的正、负离子时所吸收的能量。单子晶体变为气态的正、负离子时所吸收的能量。单位：位：kJmol-1 晶格能可用于衡量晶体离子键的强弱晶格能可用于衡量晶体离子键的强弱-1molkJ786U-1molkJ786rHm(g)Cl+(g)NaNaCl(s)-+例如：例如：rHm可编辑版34 影响晶格能的主要因素：影响晶格能的主要因素： 离子的电荷离子的电荷(晶体类型相同时晶体类型相同时) 离子的半径离子

16、的半径(晶体类型相同时晶体类型相同时)Z,U 例例:U(NaCl)U(CaO) 特征物性：特征物性：有较高的熔点、硬度，是电的有较高的熔点、硬度，是电的 良导体，但延展性差，较脆。良导体，但延展性差，较脆。晶格能还与晶体类型及离子的电子层结构类型有关晶格能还与晶体类型及离子的电子层结构类型有关可编辑版35NaCl型离子晶体Z1Z2r+/pmr-/pmU/kJmol-1熔点/oC硬度NaFNaClNaBrNaIMgOCaOSrOBaO1111222211112222959595956599113135136181195216140140140140920770733683414735573360

17、309199280174766228002576243019233.22.52.52.55.54.53.53.3晶格能对离子晶体物理性质的影响晶格能对离子晶体物理性质的影响 可编辑版36(2) 原子晶体原子晶体 原子晶体原子晶体(atom crystal):由原子排列在晶格结由原子排列在晶格结点上，相互间以共价键结合而构成的晶体。点上，相互间以共价键结合而构成的晶体。 特征结构：特征结构：共价键有方向性和饱和性，不是紧共价键有方向性和饱和性，不是紧密堆积，配位数低。晶体密堆积，配位数低。晶体中没有独立的分子存在。中没有独立的分子存在。例如：金刚石晶体例如：金刚石晶体可编辑版37 特征物性：特征

18、物性：有较高的熔点、硬度，是电的不良有较高的熔点、硬度，是电的不良导体，在一般溶剂中都不溶解，延展性差。导体，在一般溶剂中都不溶解，延展性差。 常见的原子晶体有金刚石、常见的原子晶体有金刚石、SiC、SiO2、Si、Ge等。等。可编辑版38(3)分子晶体分子晶体 分子晶体分子晶体(molecular crystal):由分子排列在晶由分子排列在晶格结点上，相互间以分子间力结合而构成的晶体。格结点上，相互间以分子间力结合而构成的晶体。 特征结构：采取紧密堆积，特征结构：采取紧密堆积，配位数高，晶体中配位数高，晶体中有独立的分子存在。有独立的分子存在。 特征物性：特征物性：熔点、沸点低，硬度小，某

19、些极性熔点、沸点低，硬度小，某些极性分子的水溶液能够导电，延展性也很差。分子的水溶液能够导电，延展性也很差。可编辑版39例如：干冰的晶体结构例如：干冰的晶体结构可编辑版40 金属晶体金属晶体(metallic crystal):由金属原子或正由金属原子或正离子排列在晶格结点上，以金属键结合而构成的离子排列在晶格结点上，以金属键结合而构成的晶体。晶体。 结构特征：结构特征：等径球的紧密堆积，配位数高，晶等径球的紧密堆积，配位数高，晶体中没有独立的分子存在。体中没有独立的分子存在。(4)金属晶体金属晶体 可编辑版41金属晶体中粒子的排列方式常见的有三种：金属晶体中粒子的排列方式常见的有三种：六方密

20、堆积六方密堆积(Hexgonal close Packing)；面心立方密堆积面心立方密堆积(Face-centred Cubic clode Packing)；体心立方堆积体心立方堆积(Body-centred Cubic Packing)。 特征物性：特征物性：具有良好的导电性、导热性和延展具有良好的导电性、导热性和延展性，金属光泽。熔、沸点，硬度差异较大。性，金属光泽。熔、沸点，硬度差异较大。可编辑版42晶体基本类型 晶体类型原子晶体离子晶体金属晶体分子晶体实 例晶体结点微粒结合力原 子正、负离子原子、离子分 子共价键离子键金属键分子间力、氢键结构特点方向性明显，配位数少无方向性，配位数

21、较大 无方向性，配位数大，密度大无方向性时配位数大力学性质热学性质电学性质溶解性质硬度大、脆、无延展性硬度较大、脆、无延展性硬度各不相同，有延展性疏松 质软熔点高，膨胀系数小熔点较高，膨胀系数较小熔点高低不等，导电性好熔点低， 膨胀系数大，易挥发绝缘体（半导体）绝缘体熔体为导体溶液为导体导电性良好绝缘体,有的水溶液为导体在大多数溶剂中不溶大多数溶于极性溶剂难 溶结构相似者相溶NaCl , CaOCu, Ag, 合金冰,干冰,N2, He金刚石,SiC可编辑版43(5)混合型晶体混合型晶体 层状结构晶体层状结构晶体 例如：例如： 层间为分子间力石墨的结构石墨的结构可编辑版44 同一层：同一层：C

22、C 键长为键长为142pm，C 原子采用原子采用 sp2 杂化轨道杂化轨道，与周围三个，与周围三个 C 原子形成三个原子形成三个键键，键角为键角为 1200，每个，每个 C 原子还有一个原子还有一个 2p 轨道，垂轨道，垂直于直于sp2 杂化轨道平面，杂化轨道平面，2p 电子参与形成了电子参与形成了键，键，这种包含着很多原子的这种包含着很多原子的键称为键称为大大键键。 层与层间：距离为层与层间：距离为 335pm，靠靠分子间力分子间力结合结合起来。起来。 石墨晶体既有共价键，又有分子间力，是混石墨晶体既有共价键，又有分子间力，是混合键型的晶体。合键型的晶体。可编辑版45 链状结构晶体链状结构晶

23、体 单链单链双链双链链状结构的硅酸盐链状结构的硅酸盐可编辑版46 微晶微晶(crystallite)：具有晶体的轮廓，但生长还具有晶体的轮廓，但生长还不完全的晶体颗粒。尺寸小到约不完全的晶体颗粒。尺寸小到约0.1微米至数十微米微米至数十微米的晶体的晶体。如如: 磁记录材料磁记录材料Fe2O3磁粉，其颗粒线度约为磁粉，其颗粒线度约为0.1 m。由于由于微晶比其他单微晶比其他单晶体小千百倍以上，因而具晶体小千百倍以上，因而具有比表面高，吸附性能强，表面活性突出等特性。有比表面高，吸附性能强，表面活性突出等特性。碳黑是石墨的碳黑是石墨的微晶体，微晶体，其颗粒线度相当于几个至几其颗粒线度相当于几个至几

24、十个晶胞边长的长度。十个晶胞边长的长度。(6)微微 晶晶 可编辑版47 显微镜下纯净燧石是一种无色的微晶石英集合显微镜下纯净燧石是一种无色的微晶石英集合体体，颜色因含杂质不同而变。颜色因含杂质不同而变。 可编辑版48 液晶液晶(liquid crystal)：当晶体受热熔融或被溶解当晶体受热熔融或被溶解后，外观呈液态，微观仍保留晶体的有序排列，且后，外观呈液态，微观仍保留晶体的有序排列，且物理性质各向异性。是介于晶体和液体之间的一种物理性质各向异性。是介于晶体和液体之间的一种过渡相态。处于这种相态的物质称为过渡相态。处于这种相态的物质称为液晶。液晶。(7) 液液 晶晶 可编辑版49 按分子排列

25、的结构不同按分子排列的结构不同，液晶可分为液晶可分为相列型相列型(Nematic)、胆甾型胆甾型(Cholesteric)和和近晶型近晶型(Smectic)三种类型。三种类型。相列型相列型近晶型近晶型胆甾型胆甾型可编辑版50 具有液晶性质的分子已发现有六、七千种，都具有液晶性质的分子已发现有六、七千种，都是有机化合物。是有机化合物。如：如：R CH N CN R CO CN O R C CH R R 液晶显示是平面显示中发展最快、应用液晶显示是平面显示中发展最快、应用最广泛的新技术。最广泛的新技术。可编辑版51可编辑版52晶核晶核晶体生长晶体生长长成的晶体长成的晶体显微图样显微图样晶体的形成过

26、程晶体的形成过程可编辑版53可编辑版54碳原子形成的晶体：碳原子形成的晶体：金刚石金刚石可编辑版55石墨石墨石墨烯石墨烯可编辑版56C60可编辑版57硅酸盐晶体硅酸盐晶体可编辑版58 岛状岛状链状链状 层状层状网状网状 可编辑版59岛状岛状镁橄榄石镁橄榄石, Mg2SiO4可编辑版60可编辑版61 链状链状单链单链双链双链链状结构的硅酸盐链状结构的硅酸盐可编辑版62网状网状石英晶体石英晶体可编辑版63晶体缺陷晶体缺陷(crystal disfigurement):晶体中某些晶体中某些区域粒子的排列不象理想晶体那样规则和完区域粒子的排列不象理想晶体那样规则和完整，这种偏离完整性的区域，或者说晶体

27、中整，这种偏离完整性的区域，或者说晶体中一切偏离理想的晶格结构称做晶体缺陷。一切偏离理想的晶格结构称做晶体缺陷。4.4.2 晶体缺陷晶体缺陷可编辑版64 按照缺陷的形成和结构分类：按照缺陷的形成和结构分类： 本征缺陷本征缺陷(固有缺陷，热缺陷固有缺陷，热缺陷)：指不是由外来指不是由外来杂质原子形成，而是由于晶体结构本身偏离晶格结杂质原子形成，而是由于晶体结构本身偏离晶格结构造成的缺陷。构造成的缺陷。 杂质缺陷：杂质缺陷：指杂质原子进入基质晶体中所形成指杂质原子进入基质晶体中所形成的缺陷。的缺陷。按照缺陷的几何特征分类：按照缺陷的几何特征分类： 点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。点缺陷、线缺陷、面

28、缺陷、体缺陷。可编辑版65杂质粒子缺陷杂质粒子缺陷间隙粒子缺陷间隙粒子缺陷杂质缺陷杂质缺陷空位缺陷空位缺陷错位粒子缺陷错位粒子缺陷本征缺陷本征缺陷可编辑版66 点缺陷：点缺陷：晶格结点粒子发生局部错乱的现象。晶格结点粒子发生局部错乱的现象。 按引起点缺陷的粒子不同，可分为：按引起点缺陷的粒子不同，可分为：错位粒子、间隙粒子、杂质粒子和空位。错位粒子、间隙粒子、杂质粒子和空位。可编辑版67 线缺陷线缺陷：晶体中某些区域发生一列或若干列：晶体中某些区域发生一列或若干列粒子有规律的错排现象称为线缺陷粒子有规律的错排现象称为线缺陷,又称位错。又称位错。 线缺陷有两种基本类型：线缺陷有两种基本类型： 刃

29、型位错刃型位错 螺型位错螺型位错 线线 缺缺 陷陷 可编辑版68 理想晶体原子面堆积理想晶体原子面堆积可编辑版69刃型位错刃型位错可编辑版70可编辑版71可编辑版72螺旋位错螺旋位错可编辑版73可编辑版74 面面 缺缺 陷陷 面面 缺缺 陷：陷：由点缺陷或面缺陷造成晶格中可由点缺陷或面缺陷造成晶格中可能缺少整个一层的粒子，形成了层错现象；也可能缺少整个一层的粒子，形成了层错现象；也可以看成是整个一层的粒子所构成的晶面错开形成以看成是整个一层的粒子所构成的晶面错开形成的缺陷。的缺陷。可编辑版75 体体 缺缺 陷陷 体体 缺缺 陷：陷： 由点缺陷或面缺陷造成在完整由点缺陷或面缺陷造成在完整的晶格中

30、可能存在着空洞或夹杂有包裹物等的晶格中可能存在着空洞或夹杂有包裹物等,使使晶体内部的空间晶格结构整体上出现了一定形晶体内部的空间晶格结构整体上出现了一定形式的缺陷。式的缺陷。可编辑版76晶体缺陷引起晶格局部弹性变形称晶格畸变。晶体缺陷引起晶格局部弹性变形称晶格畸变。点缺陷引起的三种晶格畸变点缺陷引起的三种晶格畸变杂质粒子缺陷杂质粒子缺陷空位缺陷空位缺陷间隙粒子缺陷间隙粒子缺陷晶体缺陷对晶体性质的影响晶体缺陷对晶体性质的影响可编辑版77 晶格畸变引起晶体结构的变化，对晶体性质如晶格畸变引起晶体结构的变化，对晶体性质如机械强度、导电性、耐腐蚀性和化学反应性能都有机械强度、导电性、耐腐蚀性和化学反应

31、性能都有较大影响。较大影响。 引入杂质可改变半引入杂质可改变半导体的能带结构，所以导体的能带结构，所以杂质对半导体材料电学杂质对半导体材料电学性能的影响十分显著。性能的影响十分显著。在晶体中引入杂质粒子在晶体中引入杂质粒子称掺杂。称掺杂。可编辑版78PSiBSi多电子多电子 缺电子缺电子 可编辑版79 非化学计量化合物非化学计量化合物(non-stoichiometric compounds)： 由于晶体缺陷造成晶体的组成中各元素原子的相对数由于晶体缺陷造成晶体的组成中各元素原子的相对数目不能用整数比表示的化合物，称非整数比化合物，目不能用整数比表示的化合物，称非整数比化合物，也称非化学计量化

32、合物。也称非化学计量化合物。 如如AmBn: A:B = m:n 为整数比化合物为整数比化合物 A:B m:n 为非整数比化合物为非整数比化合物 如方铁矿如方铁矿(FeO)中，由于少量中，由于少量Fe3+的存在，产生的存在，产生Fe2+空位造成晶体缺陷，使晶体的实际组成范围为空位造成晶体缺陷，使晶体的实际组成范围为Fe0.89O到到Fe0.96O。可编辑版80 非化学计量化合物与相同元素组成的化学计非化学计量化合物与相同元素组成的化学计量化合物在结构的主要特征上没有太大的差别，量化合物在结构的主要特征上没有太大的差别，但在光学性质、导电性、磁性和催化性能上有明但在光学性质、导电性、磁性和催化性

33、能上有明显的差别。显的差别。可编辑版81 金属晶体中存在位错，原子间结合力减金属晶体中存在位错，原子间结合力减弱，使金属的机械强度降低。但晶体中缺陷弱，使金属的机械强度降低。但晶体中缺陷的存在，使晶体的性质发生各种变化，晶体的存在，使晶体的性质发生各种变化，晶体的许多重要性能由此产生。改变并控制晶体的许多重要性能由此产生。改变并控制晶体中缺陷的类型和数量，可制得所需性能的晶中缺陷的类型和数量，可制得所需性能的晶体。体。 向向ZnS晶体中掺入少量（约晶体中掺入少量（约百万分之一百万分之一） AgCl，在电子射线激发下，可发射波长为，在电子射线激发下，可发射波长为450 nm的蓝光，是彩色电视屏幕的蓝色荧光粉。的蓝光，是彩色电视屏幕的蓝色荧光粉。可编辑版82 将普通将普通ZnO晶体放在晶体放在600 1200的锌蒸的锌蒸气中加热，由于锌原子进入普通气中加热，由于锌原子进入普通ZnO的晶格的晶格中，成为间隙原子，可得到非整比氧化锌中，成为间隙原子，可得到非整比氧化锌Zn1+O，晶体变为红色。，晶体变为红色。 生成的生成的Zn1+O晶体中，由于间隙原子的晶体中，由于间隙原子的存在，使其导电能力比普通氧化锌强得多。存在，使其导电能力比普通氧化锌强得多。非整比氧化锌非整比氧化锌Zn1+O是半导体。是半导体。