4.4.2 等大球体的最紧密堆积
1.最紧密堆积的方式
(1)六方最紧密堆积(HCP)
等大球体按ABABAB…或ACACAC…的顺序,每两层重复一次的规律重复堆积下去,其结果球体在空间的分布与空间格子中六方格子一致。图4.5(a)为六方最紧密堆积示意图。
(2)立方最紧密堆积(CCP)
等大球体按ABCABCABC…或ACBACBACB…的顺序,每三层重复一次的规律连续堆积下去,则球体在空间的分布与空间格子中的立方面心格子一致。图4.5(b)为立方最紧密堆积示意图。
图4.5 六方最紧密堆积和立方最紧密堆积
(3)六方与立方混合最紧密堆积
在一些化合物中也可能出现四层重复一次(ABACABAC…或ABCBABCB…)、五层重复一次(ABABCABABC…)、六层重复一次(ABCACBABCACB…)等堆积类型。
2.空隙类型
在等大球体最紧密堆积中,球体间仍有空隙存在。据计算,其球体只占据晶体空间的74.05%,而空隙占整体空间的25.95%。图4.6表示最紧密堆积中的四面体空隙与八面体空隙。
图4.6 最紧密堆积中的四面体空隙与八面体空隙
按照空隙周围球体的分布情况,可将空隙分为两种类型,在n个等大球体作最紧密堆积中会有n个八面体空隙,2n个四面体空隙。
(1)四面体空隙
由4个球体围成的空隙,此4个球体中心之连线恰好联成一个四面体的形状。n个等大球体最紧密堆积中有2n个四面体空隙。
(2)八面体空隙
由6个球体围成的空隙,此6个球体中心之连线联成一个八面体的形状。n个等大球体最紧密堆积中有n个八面体空隙。
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