Python创建一个简单的氯化钠j晶胞模型

在Python中创建一个简单的氯化钠(NaCl)晶胞模型，我们通常会使用matplotlib库来可视化晶格结构。NaCl晶体是一个面心立方结构，每个钠离子(Na+)周围有6个氯离子(Cl-)形成一个紧密的立方堆积。以下是构建简单模型的基本步骤：

1. 首先，导入必要的库：

import matplotlib.pyplot as plt
from numpy import array, sqrt

2. 定义晶胞参数，比如边长、原子半径等：

cell_edge_length = 5.64 # NaCl的实际晶格常数
Na_radius = 0.95
Cl_radius = 1.81

3. 创建晶胞的顶点坐标：

def get_points(nacl_cuboctahedron):
    # NaCl晶胞的顶点数组
    points = []
    for i in range(8): # 8个顶点
        point = (i//4 - 0.5, i % 4 - 0.5, 0)
        if abs(point[0]) + abs(point[1]) == 1:
            points.append(point * cell_edge_length)
    return points

nacl_points = get_points(nacl_cuboctahedron=True) # 考虑到NaCl晶胞的对称性

4. 绘制晶胞：

fig, ax = plt.subplots()
ax.set_aspect("equal")
ax.scatter([p[0] for p in nacl_points], [p[1] for p in nacl_points], s=[Na_radius**2]*8, color="银", marker="o") # Na+
ax.scatter([p[0]+cell_edge_length for p in nacl_points], [p[1] for p in nacl_points], s=[Cl_radius**2]*8, color="黑", marker="x") # Cl-
ax.set_xlim(-cell_edge_length, cell_edge_length)
ax.set_ylim(-cell_edge_length, cell_edge_length)

plt.title("NaCl晶胞示意图")
plt.show()