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最密堆積

鎖定
最密堆積是原子的一種排列方式,也是晶體結構中的一種點陣型式。在最密堆積中,許多等徑球並置在一起,其空間利用率達到最大。
中文名
最密堆積
對    象
原子
類    型
排列方式
學    科
化學

目錄

最密堆積簡介

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,球數與空穴數之比為1:2。
多層之間進行疊合時,每一層的球都要嵌入鄰層的空穴中。根據每層中球的投影位置不同,密置層可以以A、B、C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,那麼都屬於最密堆積。它們的空間利用率都是74.05%,每個球周圍有12個相同的球。三維密堆積中出現了由4個球圍成的四面體空隙和由6個球構成的八面體空隙,球數∶四面體空隙數∶八面體空隙數=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:ABAB……;fcc的疊合方式是3層一循環:ABCABC……。
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,底面菱形的鋭角一定是60°。
面心立方最密堆積出於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個頂角原子屬於B層,接下來的6個原子屬於C層,還有一個頂角與A層的頂角相對,它處於下一個循環的A層。
許多單質,尤其是金屬單質為了獲得較強的作用力,常採用最密堆積。

最密堆積單質介紹

採用六方最密堆積的單質有:
鈹、鎂
鈦、鈷、鋅、鋯、鍀、釕、鎘、鉿、錸、鋨
鈧、釔、鑭、鐠、釹、鉕、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩
採用面心立方最密堆積的單質有:
鈣、鍶
鋁、鉛
氖、氬、氪、氙
鎳、銅、銠、鈀、銀、銥、鉑、金
鈰、鐿、錒、釷