关注：

1) 高压下结构的变化规律，体积减小，键长缩短，晶格振动加剧；   G=H+TS, H=P+PV

2）什么是结构的表象，如何利用MS建立晶体结构；

3）PWscf建立的结构晶体轴向与MS建立晶体结构的轴向的区别

4）如何确认结构中的四面体间隙位置及八面体间隙位置及坐标；

5）如何建立表面模型

题记： 帮导师审查chemical science 稿件想到的上述问题。

这个杂志还可以，主编是普林斯顿的有机化学大牛David MacMillan.

稿件对质量要求还是比较高的，但是个人比认为它还不能达到化学双雄（JACS,ANGEWANTE)的高度;

今年的影响因子应该会接近10，这个期刊是RSC目前的flag journal，也是其希望比肩JACS和Angew的，不过质量目前来看还是有不小的差距。现在的一些副主编是本领域的牛人，如果你的文章投JACS和Angew不中，可以试试这里.

投稿也不是很容易的，JACS，angew不中可以试一试。但是不是绝对的。比如，有一次，jacs不送审，投chem sci直接修改接受。有一次，jacs一修一悲剧，投chem sci居然直接拒绝没送审。投稿比chem comm难很多的。主要是编辑那一关难过。话说回来，jacs里面有些文章水平也没啥太大优势，chem sci里面也有感觉比jacs angew好的工作。投稿运气很重要。有的方向中jacs容易，有的中angew容易。每个杂质都有不同的偏好，chem sci总体来说还是不错的

下面的晶体结构需能对号入座：CaF2-type,  rutile structure, α-quartz-type, NaCl-type,hcp.....

（一）离子晶体的结构规则【Pauling为什么这么牛！】

1.负离子配位多面体规则
   在离子晶体中，正离子的周围形成一个负离子配位多面体，正负离子间的平衡距离取决于离子半径之和，而正离子的配位数则取决于正负离子的半径比。这是鲍林第一规则。

   将离子晶体结构视为由负离子配位多面体按一定方式连接而成，正离子则处于负离子多面体的中央，故配位多面体才是离子晶体的真正结构基元。

     离子晶体中，正离子的配位数通常为4和6，但也有少数为3，8，12。
2.电价规则
   在一个稳定的离子晶体结构中，每个负离子的电价Z-等于或接近等于与之相邻接的各正离子静电强度S 的总和。这就是鲍林第二规则，也称电价规则。

3.负离子多面体共用顶、棱和面的规则
  鲍林第三规则指出："在一配位结构中，共用棱特别是共用面的存在，会降低这个结构的稳定性。对于电价高，配位数低的正离子来说，这个效应尤为显著。"

4.不同种类正离子配位多面体间连接规则
   鲍林第四规则认为："在含有一种以上正负离子的离子晶体中，一些电价较高，配位数较低的正离子配位多面体之间，有尽量互不结合的趋势。

"
5.节约规则
   鲍林第五规则指出："在同一晶体中，同种正离子与同种负离子的结合方式应最大限度地趋于一致。"因为在一个均匀的结构中，不同形状的配位多面体很难有效堆积在一起。

（二） 典型的离子晶体结构
     离子晶体按其化学组成分为二元化合物和多元化合物。其中二元化合物中介绍AB 型，AB2 型和A2B3型化合物；多元化合物中主要有ABO3型和AB2O4 型。
1.AB型化合物结构

（1）CsCl型结构，Pm3m空间群221号，体心立方

   CsCl型结构是离子晶体结构中最简单的一种，属六方晶系简单立方点阵，Pm3m空间群221号。CS⁺和Cl^-半径之比为0.169nm/0.181nm＝0.933，

   Cl^-离子构成正六面体，Cs⁺在其中心，Cs⁺和Cl^-的配位数均为8，多面体共面连接，一个晶胞内含Cs⁺和Cl^-各一个，如图2.32所示。

(2).NaCl型结构: Fm-3m, 225号，面心立方

    自然界有几百种化合物都属于NaCl型结构，有氧化物MgO，CaO，SrO，BaO，CdO，MnO，FeO，CoO，NiO；氮化物里TiN，LaN，ScN，CrN，ZrN；碳化物TiC，VC，ScC等；所有的碱金属硫化物和卤化物（CsCl，CsBr，Csl除外）也都具有这种结构。

(3) 立方ZnS型结构:zinc blende structure或cubic β-ZnS structure, F-43m,216号

    立方ZnS结构类型又称闪锌矿型(β- ZnS)，属于立方晶系，面心立方点阵，F-43m空间群，如图2.34所示。

(4) 六方ZnS型结构：wurtzite structure 又称六方硫化锌型结构(hexagonal α-ZnS structure)，P6₃mc，186 号

   六方 ZnS型又叫纤锌矿型，属六方晶系，P63mc空间群

属六方晶系，AB型共价键晶体，其中A原子作六方密堆积，B原子填充在A原子构成的四面体空隙中。A、B原子的联系为共价键，配位数均为4。

化合物氧化锌、硒化镉、氮化镓和氮化铝等属纤锌矿型结构。

在同一化合物中具有六方硫化锌型和立方硫化锌型两种晶型结构时，一般前者为后者的高温型变体。属这个类型的化合物有硫化镉和碘化银以及化合物半导体材料氮化镓GaN。

纤锌矿型结构

GaN的纤锌矿结构

2.AB2型化合物结构
（1）.CaF2(萤石)型结构:calcium fluoride structure, 面心立方，fm-3m,225

 CaF2属立方晶系，面心立方点阵，Fm-3m空间群，其结构如图所示，正负离子数比为1:2。

(2)   金红石型结构 rutile structure     , 四方晶系（P4₂/mnm，136号）

(3) β-方石英(方晶石)型结构:  Cristobalite，

    方晶石为SO2高温时的同素异构体属立方晶系，其晶体结构如图。

石英晶体有7种变体，均届架状硅酸耸结构。

β—石英、β—鳞石英、β—方石英结构上的差别是硅氧四面体的连接方式不同。

在β—方石英中，两个共顶的硅氧四面体相连，相当于以桥氧为中心对称。在β—鳞石英中，两个共顶的硅氧四面体之间相当于有一个对称面。而在β—石英中，相当于在P—鳞石英基础上Si—0—Si键角由180。转变为150°。p—石英属六方晶系。α—石英与β—石英不同的是Si—O—Si镀角不是150°而是144°，由于这一角度的变化。α—石英的结构β为三方晶系。β—鳞石英属六方晶系，硅氧四面体按六节环的方式连接，构成四面体层，层中任何两个相邻的四面体的角顶指向相反方向，然后上下层之间再以角顶相连成架状结构，见图1—3。β—方石英屑立方晶系，每个Si(4-)都和4个O(2-)相连，每个O(2-)都连接两个对称的硅氧四面体

3.A₂B₃型化合物结构:

  刚玉为天然a-Al₂O₃单晶体，呈红色的称红宝石（含铬），呈蓝色的称蓝宝石（含钛）。其结构属三方晶石，R3C空间群。

刚玉性质极硬，莫氏硬度9，不易破碎，熔点2050度，这与结构中Al－O键的结合强度密切相关。属于刚玉型结构的化合物还有Cr₂O₃，a－Fe₂O₃，a－Ga₂O₃等。

以α-Al₂O₃为代表的刚玉型结构，是 A2B3型的典型结构。

4.ABO₃型化合物结构

（1）.CaTiQ₃（钙钛矿）型结构:钙钛矿又称灰钛石，系以 CaTiO₃为主要成分的天然矿物，理想情况下为立方晶系，在低温时转变为斜方晶系。图2.40为理想钙钛矿型结构的立方晶胞。Ca²⁺和O^2-构成fcc结构。

（2）.方解石（CaCO₃）型结构:方解石（CaCO₃）型结构方解石属三方晶系，R3C空间群，其结构如图所示

5.AB₂O₄型化合物结构
AB₂O₄型化合物中最重要的化合物是尖晶石（MgAl₂O₄）。

MgAl₂O₄结构如图所示，属立方晶系，面心立方点阵，Fd3m空间群。可把这种结构看成是由8个立方亚晶胞所组成。

硅酸盐的晶体结构

硅酸盐晶体是构成地壳的主要矿物，它们也是制造水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料的主要原料。硅酸盐的成分复杂，结构形式多种多样。但硅酸盐的结构主要由三部分组成，一部分是由硅和氧按不同比例组成的各种负离子团，称为硅氧骨干，这是硅酸盐的基本结构单元，另外两部分为硅氧骨于以外的正离子和负离子。