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单晶，多晶，非晶，微晶，无定形，准晶的区别 (zt)

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要理解这几个概念，首先要理解晶体概念，以及晶粒概念。
!^1o(mU)CZsL#n&^ 自然界中物质的存在状态有三种：气态、液态、固态 Xo_8j*H?s
固体又可分为两种存在形式：晶体和非晶体 8S*HK4`TXh4y

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L|p 晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体；晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列。
+o~Z|7Jvt 晶体共同特点：
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j6T 均 匀 性： 晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。 ~IO0Oh7K]
各向异性： 晶体种不同的方向上具有不同的物理性质。
\A4n1X n9e[k7n 固定熔点： 晶体具有周期性结构，熔化时，各部分需要同样的温度。 (J*K5~s2C*Z3yK
规则外形： 理想环境中生长的晶体应为凸多边形。
:C0f.l3i[UeV@_ 对 称 性： 晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。
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对晶体的研究，固体物理学家从成健角度分为: 离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体
U)v E3p(C U^VQ+{ 显微学则从空间几何上来分，有七大晶系，十四种布拉菲点阵，230种空间群，用拓扑学，群论知识去研究理解。可参考《晶体学中的对称群》一书 （郭可信，王仁卉著）。 N4f"A,\g

+Lk3_$k,UR/q4KK 与晶体对应的，原子或分子无规则排列，无周期性无对称性的固体叫非晶，如玻璃，非晶碳。一般，无定型就是非晶，英语叫amorphous，也有人叫glass(玻璃态）.
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晶粒是另外一个概念，搞材料的人对这个最熟了。首先提出这个概念的是凝固理论。从液态转变为固态的过程首先要成核，然后生长，这个过程叫晶粒的成核长大。晶粒内分子、原子都是有规则地排列的，所以一个晶粒就是单晶。多个晶粒，每个晶粒的大小和形状不同,而且取向也是凌乱的,没有明显的外形,也不表现各向异性,是多晶。英文晶粒用Grain表示，注意与Particle是有区别的。
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有了晶粒，那么晶粒大小（晶粒度），均匀程度，各个晶粒的取向关系都是很重要的组织（组织简单说就是指固体微观形貌特征）参数。对于大多数的金属材料，晶粒越细，材料性能（力学性能）越好，好比面团，颗粒粗的面团肯定不好成型，容易断裂。所以很多冶金学家、材料科学家一直在开发晶粒细化技术。
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科学总是喜欢极端，看得越远的镜子叫望远镜；看得越细的镜子叫显微镜。晶粒度也是这样的，很小的晶粒度我们喜欢，很大的我们也喜欢。最初，显微镜倍数还不是很高的时候，能看到微米级的时候，觉得晶粒小的微米数量是非常小的了，而且这个时候材料的力学性能特别好。人们习惯把这种小尺度晶粒较微晶。然而科学总是发展的，有一天人们发现如果晶粒度在小呢，材料性能变得不可思议了，什么量子效应，隧道效应，超延展性等等很多小尺寸效应都出来了，这就是现在很热的，热得不得了的纳米，晶粒度在1nm-100nm之间的晶粒我们叫纳米晶。
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}wenj"o'J an 再说说非晶，非晶是无规则排列，无周期无对称特征，原子排列无序，没有一定的晶格常数，描叙结构特点的只有径向分布函数，这是个统计的量。我们不知道具体确定的晶格常数，我们总可以知道面间距的统计分布情况吧。非晶有很多诱人的特性，所以也有一帮子人在成天做非晶，尤其是作大块的金属非晶。因为它的应力应变曲线很特别。前面说了，从液态到到固态有个成核长大的过程，我不让他成核呢，直接到固态，得到非晶，这需要很快的冷却速度。所以各路人马一方面在拼命提高冷却速度，一方面在不断寻找新的合金配方，因为不同的合金配方有不同的非晶形成能力，通常有Tg参数表征，叫玻璃化温度。非晶没有晶粒，也就没有晶界一说。也有人曾跟我说过非晶可以看成有晶界组成。 那么另一方面，我让他成核，不让他长大呢，不就成了纳米晶。
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.{_)R,_iF%E"k 人们都说，强扭的瓜不甜，既然都是抑制成核长大，那么从热力学上看，很多非晶，纳米晶应该不是稳态相。所以你作出非晶、纳米晶了，人们自然会问你热稳定性如何。
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nw8prrrP&Y 后来，又有一个牛人叫卢柯，本来他是搞非晶的，读研究生的时候他还一直想把非晶的结构搞清楚呢（牛人就是牛人，选题这么牛，非晶的结构现在人们还不是很清楚）。他想既然我把非晶做出来了，为什么我不可以把非晶直接晶化成纳米晶呢，纳米晶热啊，耶，这也是一种方法，叫非晶晶化法。
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既然晶界是一种缺陷，缺陷当然会影响材料性能，好坏先不管他，但是总不好控制。如果我把整个一个材料做成一个晶粒，也就是单晶，会是什么样子呢，人们发现单晶确实会有多晶非晶不同的性能，各向异性，谁都知道啊。当然还有其他的特性。所以很多人也在天天捣鼓着，弄些单晶来。
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DA$Rx"]LQ&G 现在不得不说准晶。准晶体的发现，是20世纪80年代晶体学研究中的一次突破。这是我们做电镜的人的功劳。1984年底，D.Shechtman等人宣布，他们在急冷凝固的Al-Mn合金中发现了具有五重旋转对称但并无无平移周期性的合金相，在晶体学及相关的学术界引起了很大的震动。不久，这种无平移同期性但有位置序的晶体就被称为准晶体。后来，郭先生一看，哇，我们这里有很多这种东西啊，抓紧分析，马上写文章，那段金属固体原子像的APL,PRL多的不得了，基本上是这方面的内容。准晶因此也被D.Shechtman称为“中国像”。$]
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1R;QbRIcP/Q 再说孪晶，英文叫twinning，孪晶其实是金属塑性变形里的一个重要概念。孪生与滑移是两种基本的形变机制。从微观上看，晶体原子排列沿某一特定面镜像对称。那个面叫孪晶面。很多教科书有介绍。一般面心立方结构的金属材料，滑移系多，已发生滑移，但是特定条件下也有孪生。加上面心立方结构层错能高，不容易出现孪晶，曾经一段能够在面心立方里发现孪晶也可以发很好的文章。前几年，马恩就因为在铝里面发现了孪晶，发了篇Science呢。卢柯也因为在纳米铜里做出了很多孪晶，既提高了铜的强度，又保持了铜良好导电性（通常这是一对矛盾），也发了个Science.这年头Science很值钱啊。像一个穷山沟，除了个清华大学生一样。 me]/zVp w)I `Ug
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现在，从显微学上来看单晶，多晶，微晶，非晶，准晶，纳米晶，加上孪晶。单晶与多晶，一个晶粒就是单晶，多个晶粒就是多晶，没有晶粒就是非晶。单晶只有一套衍射斑点；多晶的话，取向不同会表现几套斑点，标定的时候，一套一套来，当然有可能有的斑点重合，通过多晶衍射的标定可以知道晶粒或者两相之间取向关系。如果晶粒太小，可能会出现多晶衍射环。非晶衍射是非晶衍射环，这个环均匀连续，与多晶衍射环有区别。
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纳米晶，微晶是从晶粒度大小角度来说的，在大一点的晶粒，叫粗晶的。在从衍射上看，一般很难作纳米晶的单晶衍射，因为最小物镜光栏选区还是太大。有做NBED的么，不知道这个可不可以？^uW$SAi^#?-Y

0l^u_l n 孪晶在衍射上的表现是很值得我们学习研究的，也最见标定衍射谱的功力，大家可以参照郭可信，叶恒强编的那本《电子衍射在材料科学中应用》第六章。-z H n#v9L'\
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准晶，一般晶体不会有五次对称，只有1，2，3，4，6次旋转对称（这个证明经常作为博士生入学考试题，呵呵）。所以看到衍射斑点是五次对称的，10对称的啊，其他什么的，可能就是准晶。

好东西啊
;NRb ^q d7| 谢谢楼上了

不错的概念辨析!:victory:

[quote]Original posted by [i]vanaxu[/i] at 2007-11-09 09:43 [url=http://www.nanost.net/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=57694&ptid=14899][img]http://www.nanost.net/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
Ppn)D#O@5n 系转载，谢谢！3fm4t+{H_1e
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要理解这几个概念，首先要理解晶体概念，以及晶粒概念。W+E Zh.ulv
自然界中物质的存在状态有三种：气态、液态、固态
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a 固体又可分为两种存在形式：晶体和非晶体 QBh$V RN*HdHa

H!]-Mis1u#E-? 晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的 ... [/quote]Jm$i w2E2o6m&db2y
楼主能否就电子衍射发表点见解.其实对学材料或物理的都很了解衍射,但像我们学化学的,总感觉电子衍射的分析比较吃力.期盼详细介绍一下关于几次对称?如何直接看出来?有哪些特征?

[quote]原帖由 [i]nano-st[/i] 于 2007-11-13 22:06 发表 [url=http://www.nanost.net/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=58081&ptid=14899][img]http://www.nanost.net/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
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楼主能否就电子衍射发表点见解.其实对学材料或物理的都很了解衍射,但像我们学化学的,总感觉电子衍射的分析比较吃力.期盼详细介绍一下关于几次对称?如何直接看出来?有哪些特征? [/quote]2GvIJ!v@^

e*l aQ(e!d 你的意思是说选区电子衍射（SAED）么？
)|.V.X2GVR![G(o 看看这里是否有帮助。[url=http://jpkc.hfut.edu.cn/common/clfxcsjs/res/sy4.htm]http://jpkc.hfut.edu.cn/common/clfxcsjs/res/sy4.htm[/url]"|x%Q$p?d;m
另外可以查查标准[b]GB/T 18907-2002 透射电子显微镜选区电子衍射分析方法
$|3Hi\#?R [/b]SAED一般需要标定晶面指数 （h k l）可提供晶体类型（单晶？多晶？等）、晶体取向的信息 （与HRTEM相结合）lD*_o&s8Y:v
更详细的可以参看[url=http://www.public.asu.edu/%7Ejspence/ElectrnDiffn.html]http://www.public.asu.edu/~jspence/ElectrnDiffn.html[/url]
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M2di*]5dI 晶体的对称，一般的晶体学书都有的，你可以查查。/b`;sd$Fe(@T
也可参看下面的链接4Bg7FC]\O
[url]http://spe.sysu.edu.cn/course/course/10/build/appendix3.htm[/url]
1zh EM&ui [url]http://baike.baidu.com/view/614608.htm[/url])@(dqL:lv8pu@
寻找晶体中全部对称要素的关键点
]%[*WMCN)G ①有对称中心时，偶次轴的数目等于对称面的数目；9z@YRs$BX0V,u*E5`
②偶次轴垂直通过对称面的交点，此交点必然为对称中心；
rm2bF!lN\;Q[%\ ③一个晶体若有偶次轴却无对称面，则该晶体必无对称中心；
!@rS)aDfT!p i@H ④几个对称面的交线，必然为一对称轴，有几个对称面相交，便为几次轴。
*H]"DML5J 确定晶体对称要素的基本方法
i/Z0xmk,g5l ①确定晶体上的对称面、对称轴、对称中心、旋转反伸轴；
%iRL?&B/AR ②确定晶体的对称型－顺序为：高次轴、低次轴、对称面、对称中心；
J/T.v/zB6k)O;K ③确定晶体所属的晶系、晶族。
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学习了 科学就是要搞准最基本的概念

看了 谢楼主分享  很不错 顶