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最密堆積
來源:互聯(lián)網(wǎng)

最密堆積是原子的一種排列方式,也是晶體結(jié)構(gòu)中的一種點陣型式。在最密堆積中,許多等徑球并置在一起,其空間利用率達到最大。

簡介

三維的最密堆積是由若干二維密置層疊合起來的。密置層中相鄰的等徑球都相切,3個兩兩相切的等徑球的球心構(gòu)成一個等邊三角形,每個球周圍有6個球與之相切。球與球之間留下了一些類似三角形的空穴,球數(shù)與空穴數(shù)之比為。

多層之間進行疊合時,每一層的球都要嵌入鄰層的空穴中。根據(jù)每層中球的投影位置不同,密置層可以以表示。密置層的相對位置只有3種。

但無論以任何方式疊合,只要每層的球都嵌入鄰層空穴中,那么都屬于最密堆積。它們的空間利用率都是74.05%,每個球周圍有12個相同的球。三維密堆積中出現(xiàn)了由4個球圍成的四面體空隙和由6個球構(gòu)成的八面體空隙,球數(shù)∶四面體空隙數(shù)∶八面體空隙數(shù)=1:2:1。

各種最密堆積中,最有對稱性的是六方最密堆積(英文縮寫hcp,又叫A3型)和面心立方最密堆積(英文縮寫fcc,又叫A1型),這兩種是晶體中極常見的排列方式。hcp的疊合方式是2層一循環(huán):;fcc的疊合方式是3層一循環(huán):

六方最密堆積在取晶胞時,一般取六方錐的三分之一,晶胞屬六方晶系,底面菱形的銳角一定是60°。下圖是六方最密堆積的原子在一個六方錐的排列。 File:Crystruc-hcp.jpg

立方晶系最密堆積出于對稱性一般取面心型式的立方晶胞。一個晶胞涉及到的14個原子分屬4層:以一個頂角為A層,與之最相鄰的3個面心原子和3個頂角原子屬于B層,接下來的6個原子屬于C層,還有一個頂角與A層的頂角相對,它處于下一個循環(huán)的A層。

許多單質(zhì),尤其是金屬單質(zhì)為了獲得較強的作用力,常采用最密堆積。

單質(zhì)介紹

采用六方最密堆積的單質(zhì)有:

鈹、鎂、鈦、鈷、鋅、鋯、锝[dé]、釕、鎘、鉿、錸[lái]、鋨[é]、鈧[kàng]、釔[yǐ]、鑭[lán]、鐠[pǔ]、釹[nǚ]、钷[pǒ]、釓[gá]、鋱[tè]、鏑、鈥[huǒ]、鉺、銩[diū]

采用立方晶系最密堆積的單質(zhì)有:

鈣、鍶[sī]

鋁、鉛

、氬[yà]、氪[kè]、氙[xiān]

、銅、銠[lǎo]、鈀、銀、銥[yī]、鉑、金

、鐿[yì]、錒[ā]、釷[tǔ]

參考資料 >

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