2第一章晶体的结构及其对称性 的晶体结构 (1)简单立方(sc)晶体结构 将同一种元素的原子置于立方体的顶角上,便得到简单立方晶体结构,如图 1.1.1所示.实际的晶格应是这一单元在三维空间无限重复排列.显然,这是一 种自然界非常罕见的结构,因为这种结构往往并不对应能量最低的基态,通常它 对于切变是不稳定的至今在自然界中,正常条件下,发现的唯一例子是钋(Po) 的a相晶体.从图1.1.1可以看到,在这种结构形成的晶格中,任一个原子的位 置都是完全等价的无论从哪一个原子去看,周围原子的分布和排列方位都是完 全相同的.将整个晶格作从一个原子到任何一个原子的平移,都能完全复原,通 常把每个原子周围的最近邻原子数称为配位数,简单立方结构原子的配位数 为6. (2)体心立方(bc)晶体结构 将一个相同的原子置于简单立方结构的立方体的中心,便得到体心立方晶 体结构,如图1.1.2所示,注意,在这种结构中,每个原子的位置也是完全等价 的,因为每个原子都处于8个同类原子构成的立方体的中心,其配位数为8.相 当多的金属,如碱金属L、Na、K、Rb、Cs和难熔金属W、Mo、Nb、Ta等,具有体心 立方晶体结构 图1.1.1se晶体结构 图L.L.2bce晶体结构 (3)密堆晶体结构 如果将晶体结构看成是原子球的规则堆积,显然体心立方结构的堆积密度 大于简单立方晶体结构,但是它们都不是最密的堆积方式图1.1.3表示原子球 在一个平面内的最紧密的排列方式,称为密排面.把密排面叠起来可以形成三维 结构.为了堆积最密,上一层的球心必须对准下一层的球隙如果把第一层原子 球心位置记为A,第二层原子可以放在第一层原子的球隙B处,也可以放在球隙 C处,但是为了保证第二层原子排列为密排面,选择了B位就不能占据C位.由 此可知,存在各种各样可能的周期性堆积的序列 如果按照… ABCABO…序列堆积,便构成面心立方(f)晶体结构图1.1.4 表示面心立方晶体结构原子处于立方体的顶角和每个面的中心为了弄清密排