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ℓ = 0 (s orbitals). ℓ = 1 (p orbitals). 전자 궤도함수 (Electron Orbitals). ℓ = 2 (d orbitals). a) 단결정. b) 비정질. c) 다결정. 2 차원 격자. (a). (b). 결 정 구 조 결정체 (Crystal): 1) 단결정 (Single Crystal), 2) 다결정 (Poly Crystal), 3) 비정질 (Amorphous). 격자 (Lattice) : 일정한 간격으로 규칙성있게 반복된 무늬나 구조
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ℓ= 0 (s orbitals) ℓ = 1 (p orbitals) 전자 궤도함수 (Electron Orbitals) ℓ = 2 (d orbitals)
a) 단결정 b) 비정질 c)다결정 2차원 격자 (a) (b) • 결 정 구 조 • 결정체(Crystal): • 1) 단결정(Single Crystal), 2) 다결정(Poly Crystal), 3) 비정질 (Amorphous) • 격자(Lattice) : 일정한 간격으로 규칙성있게 반복된 무늬나 구조 • 공간 격자(Space Lattice) : 3차원 격자, 격자점(Lattice Point ) : 격자의 각 점 • 격자 상수(Lattice Constant) : 격자점 사이의 간격 • 단위정(Unit Cell) : 3차원 공간 격자를 부분적 조각으로 나누어 상,하, 좌, 우로 연결 • 하여 쌓을 때 전체 공간 격자의 원래 모양이 나타나게 되는 최소 부분 한 격자점에 3개의 원자군이 배열된 결정구조
c b a 결정축과 단위정 격자 구조 의존성 • 격자 구조에 따라: • 단순 격자 (Simple Lattice ) • 저심 격자 (Base centered Lattice ) • 면심 격자 (Face centered Lattice ) • 체심 격자 (Body centered Lattice )
사방정 능면체정 입방정 정방정 (단사정) (삼사정) (육방정)
결정체의 서로 다른 특성 Triclinic Monoclinic Orthorhombic Tetragonal Cubic Hexagonal Trigonal
[100], [100], [010], [001], [001]은 등가방향이므로 <100>로 표시 z (100), (100), (010), (001), (001)은 등가면이므로 {100}로 표시 [001] [111] y [010] [110] [100] x 입방정계 단위정의 방향 표시 결정면과 방향 방향 [ u v w ], 면 (u v w ), 등가면 { u v w }, 등가방향 < u v w > 입방정(cubic) 계 : a=b=c, 결정학적으로 등가(같은 크기) c b a
Miller Indices (밀러 지수) : (h k l ) 예) 세 결정축 pa, qb, sc를 지나는 점으로 연결된 평면인 경우( p, q, s는 정수) (1/p, 1/q, 1/s) * 최소공배수 (h k l) 입방정계에서의 중요한 Miller 지수와 그 면들 * 문제: (233)면을 그려라. (3a, 2b, 2c)
4 atoms/unit cell 2 atoms/unit cell 1 atom/unit cell (8 x 1/8 + 6 x 1/2 = 4) (8 x 1/8 + 1 = 2) (8 x 1/8 = 1) 원자 1개가 8개의 unit cell과 공유
a a a
When silver crystallizes, it forms face-centered cubic cells. The unit cell edge length is 409 pm. Calculate the density of silver. d = d = V = a3 = (409 pm)3 = 6.83 x 10-23 cm3 m m V V 4 atoms/unit cell in a face-centered cubic cell m = 4 Ag atoms = 7.17 x 10-22 g x = 10.5 g/cm3 = x 1 mole Ag 107.9 g 7.17 x 10-22 g 6.022 x 1023 atoms mole Ag 6.83 x 10-23 cm3
Types of Crystals • Ionic Crystals • Lattice points occupied by cations and anions • Held together by electrostatic attraction • Hard, brittle, high melting point • Poor conductor of heat and electricity CsCl ZnS CaF2
carbon atoms Types of Crystals • Covalent Crystals • Lattice points occupied by atoms • Held together by covalent bonds • Hard, high melting point • Poor conductor of heat and electricity graphite diamond
Ga As a a Zinc Blende 격자 다이아몬드 격자 • 다이아몬드 구조 (Diamond Structure ) • : Face centered cubic + 결정축에 따라 • (¼, ¼, ¼ )씩 이동 예) Si, Ge , C , Sn 등 Zinc Blende 구조 다이아몬드형 격자의 결정축 방향으로 ¼씩 이동한 위치 (¼, ¼, ¼ ), (3/4,¼, 3/4 ), (3/4,3/4,1/4) 및 (1/4,3/4,3/4)에 해당하는 위치에 있는 원자가 다른 종류일 때(예, GaAs, GaP, ZnS 등)