§ 8-3 单质晶体的类型与物理性质
? (一 ) 周期表中的单质晶体
? 另外情形,
金属锗 Ge(原子晶体 )
Sn易发生晶型转变 (锡疫 Napoleon)
金属锑 Sb 分子晶体 /过渡型晶体
金属铋 Bi 过渡型晶体
? (二 ) 单质性质的递变规律
f
p
ds
s
d
金属晶体
分子晶体过渡
(层链
)
原子晶体
? 1、密度
? 周期表：左 ?右 主族：
? 上 ?下, 都增大,因 d=m/V,m↑?d↑。 特别 VIIB,VIII最大
? 因为：
IIIA,IVA原子晶体
分子晶体
VIIB,VIII
副族,
? 2、熔点、沸点、硬度
313 r
nM
r
M
V
md
n
?
?
??
晶胞
晶胞
n— 原子周围的其他
原子数 (配位数 )
? d,ds区 d变化,
Ti VIII
(d小,飞机材料 ) M↑/r↓?d↑
IB,IIB,IIIA ……
原子晶体 分子晶体
n大 小 n
密堆积
M↑,但 r变
化小 ?d↑
? 2、熔点、沸点、硬度
? 横向 短周期 (主族 ),IVA总是最高,∵ 为原子晶体
? 长周期 (副族 )：
? 纵向 主族,s区及 IIIA,IVA↓ ? 高 ?低
? 副族及 VA后,↓ ? 低 ?高
VIB IVA
∵ 单 e多,M键强 原子晶体
? 此外, (1) 碱金属,p区都较 低 (B,C,Si原子晶体除外 )
? (2) 高熔点金属 W(灯丝 )在 d区；低熔点金属在 p区，
做电源保险丝,Pb字,焊锡及压力锅保险阀等
? 3、导电性
? 横向, 导体 ?半导体 ?非导体
及
指导新型半导体材料
最先发现 Si,后来找到 Ge
及 GaAs等
? 通常,T↓?ρ↓,以至 ρ=0 ?超导
? 大多数金属 Tc<10 K,合金 Tc<20 K (液 He温区 )
? 1986年 4月,IBM在瑞士苏黎士的 Bell实验室
? J G Bednorz & K A Muller 发现 BaYCuO陶瓷在 35K出现超导迹象
? 掀起研究高潮 ??液 N2温度区 (B-M因此获 Nobel奖 )
? 后来发现,Cu O + BaSr / YLa / TlCaBa …… 体系
? 液氮温区 (70 K) 是中科院物理所赵忠贤小组首先发现 (86-12-25)
? 4、光电效应和热电子发射
? 非电信号 ?电信号：利用易失 e的元素 (如 Cs)的光电效应 ……
半
导
体良 导 体