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麻烦物理大神解释一下 倒格子空间是什么? 正格子是其倒格子的倒格子

2021-04-23知识1

正格子到倒格子具体是怎样变换的? 请举体心立方如何转化成它的倒格子面心立方的例子来说明,不要单纯从数学解析的角度来回答

什么是倒格子?固体物理里面的 假定晶格点阵基矢a1、a2、a3(1、2、3表示 a 的下标,粗体字表示 a1 是矢量,以e69da5e6ba9062616964757a686964616f31333330333535下类同)定义一个空间点阵,我们称之为正点阵或正格子,若定义b1=2 π(a2×a3)/νb2=2 π(a3×a1)/νb3=2 π(a1×a2)/ν其中 v=a1·(a2×a3)为正点阵原胞的体积,新的点阵的基矢 b1、b2、b3是不共面的,因而由 b1、b2、b3也可以构成一个新的点阵,我们称之为 倒格子,而 b1、b2、b3 称为 倒格子基矢。性质1.倒格子的一个基矢是和晶格原胞中一组晶面相对应的,它的方向是该晶面的法线方向,而它的大小则为该晶面族面间距倒数的2π倍。2.由倒格子的定义,不难得到下面的关系ai·bj=2 π δij3.设倒格子与正点阵(格子)中的位置矢量分别为G=α b1+β b2+γ b3R=η a1+θ a2+λ a3(α,η,β,θ,γ,λ皆为整数)不难证明G·R=2π(αη+βθ+γλ)=2π n,其中n为整数。4.设倒格子原胞体积为 ψ,正格子原胞体积为 v,根据倒格子基矢的定义,并利用矢量乘法运算知识,则可得到 ψ v=(2 π)^3.5.正格子晶面族(αβγ)与倒格子矢量 G=α b1+β b2+γ b3 正交(具体的内容及证明过程,请参考文献[1])

倒格矢的倒格子 在固体物理学中:实际观测无法直接测量正点阵,倒格子的引入能够更好的描述很多晶体问题,更适于处理声子与电子的晶格动量。在X射线或电子衍射技术中:一种新的点阵,该点阵的每一个结点都对应着正点阵中的一个晶面,不仅反映该晶面的取向,还反映着晶面间距。任何一个晶体结构都有两个格子:一个是正格子空间(位置空间),另一个为倒格子空间(状态空间)。二者互为倒格子,通过傅里叶变换。晶格振动及晶体中电子的运动都是在倒格子空间中的描述。

#正格子是其倒格子的倒格子

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