金屬晶體結(jié)構(gòu)密堆積的幾種常見形式ppt課件

1、1金屬晶體結(jié)構(gòu)密堆積的幾種常見形式金屬晶體結(jié)構(gòu)密堆積的幾種常見形式等徑圓球的最密堆積模型等徑圓球的最密堆積模型 金屬原子的最外層電子在金屬晶體中是自由移動的，而金屬離子用等經(jīng)圓金屬原子的最外層電子在金屬晶體中是自由移動的，而金屬離子用等經(jīng)圓球的最密堆積模型來進(jìn)行堆積，形成金屬晶體的骨架。自由移動的電子象一種球的最密堆積模型來進(jìn)行堆積，形成金屬晶體的骨架。自由移動的電子象一種帶負(fù)電荷的粘合劑將這種堆積粘合在一起。這種自由電子我們用三維勢箱模型帶負(fù)電荷的粘合劑將這種堆積粘合在一起。這種自由電子我們用三維勢箱模型和電子能帶理論進(jìn)行處理。本節(jié)課我們專門討論怎樣用等徑圓球的密堆積模型和電子能帶理論進(jìn)行處

2、理。本節(jié)課我們專門討論怎樣用等徑圓球的密堆積模型來形成這種骨架。來形成這種骨架。2六方密堆積六方密堆積3 二維平面堆積方式二維平面堆積方式I I 型型II II 型型行列對齊四球一空行列對齊四球一空 非最緊密排列非最緊密排列行列相錯三球一空行列相錯三球一空 最緊密排列最緊密排列密置層密置層非密置層非密置層4 密置層：密置層： 沿二維空間伸展的等徑圓球的最密堆積形式叫密置層，它只有一種排列方式。（如沿二維空間伸展的等徑圓球的最密堆積形式叫密置層，它只有一種排列方式。（如圖圖2）在密置層中每個球都與周圍六個球緊密接觸，配位數(shù)為）在密置層中每個球都與周圍六個球緊密接觸，配位數(shù)為6，三個球形成一個三角

3、形空，三個球形成一個三角形空隙，因此每個球分?jǐn)們蓚€三角形空隙隙，因此每個球分?jǐn)們蓚€三角形空隙。 圖2：等徑圓球的密置層 若把每個球作為一個結(jié)構(gòu)基元，若把每個球作為一個結(jié)構(gòu)基元，可由密置層抽出一個平面六方點陣，可由密置層抽出一個平面六方點陣，正當(dāng)格子為平面六方格子。正當(dāng)格子為平面六方格子。5金屬晶體的原子堆積模型金屬晶體的原子堆積模型1二維空間模型二維空間模型(1)非密置層非密置層配位數(shù)為配位數(shù)為_，如圖所示：，如圖所示：46(2)密置層密置層配位數(shù)為配位數(shù)為_，如圖所示：，如圖所示：67 三維空間堆積方式三維空間堆積方式(1).非密置層的堆積方式非密置層的堆積方式a、簡單立方堆積簡單立方堆積8

4、形成簡單立方晶胞，空間利用率較低形成簡單立方晶胞，空間利用率較低5252 ，金屬釙（，金屬釙（PoPo）采取這種堆積方式。）采取這種堆積方式。相鄰非密置層原子的原子核在相鄰非密置層原子的原子核在_的堆積，的堆積，空間利用率太低，只有金屬空間利用率太低，只有金屬_采用這種堆積方式。采用這種堆積方式。同一直線上同一直線上Po9這是非密置層另一種堆積方式，將上層金屬填入下層金屬原子形成的凹穴中。這是非密置層另一種堆積方式，將上層金屬填入下層金屬原子形成的凹穴中。得到的是體心立方堆積，如堿金屬和得到的是體心立方堆積，如堿金屬和Fe等等。10(2).非密置層的堆積方式非密置層的堆積方式b、體心立方堆積體

5、心立方堆積體心立方堆積體心立方堆積將上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的凹穴中，并使非密置層的原子稍稍分離。將上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的凹穴中，并使非密置層的原子稍稍分離。這種堆積方式所得的晶胞是一個含有兩個原子的立方體，一個原子在立方體的這種堆積方式所得的晶胞是一個含有兩個原子的立方體，一個原子在立方體的_，另一個原子在立方體的，另一個原子在立方體的_，其空間的利用率比簡單立方堆積，其空間的利用率比簡單立方堆積_，堿金屬和，堿金屬和Fe屬于這種堆積方式。屬于這種堆積方式。頂角頂角中心中心高高68%11第一層第一層 ：(1).密置層在三維空間堆積密置層在三維空間堆積b、六方最密堆積、

6、六方最密堆積12123456 第二層第二層 ： 對第一層來講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn)對第一層來講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn)1，3，5 位。位。 ( 或?qū)?zhǔn)或?qū)?zhǔn) 2，4，6 位位，其情形是一樣的，其情形是一樣的 )123456AB， 關(guān)鍵是第三層，對第一、二層來說，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。關(guān)鍵是第三層，對第一、二層來說，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。13 上圖是此種六方上圖是此種六方緊密堆積的前視圖緊密堆積的前視圖ABABA 第一種：第一種： 將第三層球?qū)?zhǔn)第一層的球?qū)⒌谌龑忧驅(qū)?zhǔn)第一層的球123456 于是每兩層形成一個周期，即于是每兩層形成一個周期，即 AB AB 堆堆積方式，形成六方緊密堆積。積方式，形成六方緊密堆積。 配位數(shù)配位數(shù) 12 ( 同層同層 6，上下