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几种元素结合形成晶态晶体结构分析显微镜
所属分类：显微镜百科 点击次数：129 发布日期：2022-06-20
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几种元素结合形成晶态晶体结构分析显微镜同的尺寸数量级来改善材料性能。混合价与功能性 晶体结构通常涉及两方面信息：在单个晶胞中原子的对称性和排列，以及原子问的键合。从热力学上看，系统的焓是由原子间的键合决定的，而熵是由晶体的原子排列决定的，热力学规律选择稳定的相，而键合对相的稳定性有很大的影响。单元素有一定的电子排列，当几种不同的元素形成分子时，这个原子团的电子结构不同于它原来的元素，这是因为原子中的价电子转移和／或分配共有。通常价电子对键合是最关键的；价电子的分布和运动通常以分子轨道来描述。这些价态和分子轨道与分子的功能特性相呼应。配位场理论描述原子团簇的分子结构。 当几种元素结合形成晶态固体，在其中原子或原子群(或分子)键合形成具有特定对称性的三维结构时，固体的性能取决于原子或原子团的电子结构以及它们的空间分布。分子轨道理论和键结构理论常被用来阐明结构与性能间的关系。基于电子能带结构，无机材料可分为导体、半导体和绝缘体。若使晶体结构变化，使带隙减小或受限，就有从绝缘体变为导体的可能。可通过改变原子的空间分布(如键角、键长以及原子排列的对称性)或是化学组成(如从化学计量的变为非化学计量的)可改变其晶体结构。所有这些变化均涉及结构变化，它与材料的性能紧密相关。 无机材料的许多功能特性是由在结构单元中有混合价的元素决定的，混合价意味着在一化合物中某元素有两个或多个不同的价态。价混合是指在一化合物中不同元素有不同的价，但每一种仅有一个价。在基本元素周期表中，有40种元素能形成混合价化合物；过渡族含d一态电子的元素和镧系元素就是典型的例子。现代无机化学表明，任何元素的氧化状态都可在特定的状况下改变，很多氧化物功能材料含有具有混合价的元素，这是功能材料与结构材料的典型区别。本书是有关含有混合价元素，如过渡元素和稀土元素的化合物的结构演化的著作。 混合价化学概念涉及到设计与合成具有特殊的光、电或磁学特性的新的化合物的途径。对功能材料敏感特性的研究总是基于有趣的、新的混合价化合物的构想与合成，高温超导化合物的发现是混合价化学令人瞩目的成功的例子。我们相信，探索混合价化合物的可能结构以及它们的演变行为可导致合成新型功能材料的许多途径。
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