金屬晶體原子堆積模型

關(guān)于金屬晶體原子堆積模型第1頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六一、金屬原子在二維平面里放置第2頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六金屬晶體原子平面排列方式有幾種？非密置層探究A143213642A5密置層配位數(shù)為4配位數(shù)為6第3頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六二、金屬原子在三維空間里堆積第4頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六1、非密置層層層堆積方式有兩種：（1）簡單立方堆積相鄰層原子在同一直線上的堆積第5頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六簡單立方堆積配位數(shù)：晶胞含金屬原子數(shù)16例：（Po）第6頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六體心立方堆積（2）體心立方堆積相鄰原子層上層原子填入下層原子的凹穴中第7頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六體心立方堆積配位數(shù)：28晶胞含金屬原子數(shù):金屬晶體的堆積方式──鉀型第8頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六123456思考：第二層對第一層來講最緊密的堆積方式有幾種？123456AB，思考：對第一、二層來說，第三層可以最緊密的堆積方式有幾種？2、密置層堆積方式不存在兩層原子在同一直線的情況，只有相鄰層緊密堆積方式，類似于鉀型。123456第9頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六一種是將球?qū)?zhǔn)第一層的球。123456123456另一種排列方式，是將球?qū)?zhǔn)第一層的2，4，6位第10頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六下圖是此種六方緊密堆積的前視圖ABABA一種是將球?qū)?zhǔn)第一層的球。123456于是每兩層形成一個周期，即ABAB堆積方式，形成六方緊密堆積。第11頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六六方密堆積配位數(shù)：12。(同層6，上下層各3)晶胞含金屬原子數(shù):6金屬晶體的堆積方式──鎂型第12頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六

第三層的另一種排列方式，是將球?qū)?zhǔn)第一層的2，4，6位，不同于AB兩層的位置，這是C層。123456123456123456第13頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六123456此種立方緊密堆積的前視圖ABCAABC第四層再排A，于是形成ABCABC三層一個周期。配位數(shù)：12(同層6，上下層各3)第14頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六面心立方BCA晶胞含金屬原子數(shù):4金屬晶體的堆積方式──銅型第15頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六第16頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六堆積模型采納這種堆積的典型代表配位數(shù)晶胞鎂型MgZnTi12簡單立方Po6鉀型NaKFe8銅型CuAgAu12總結(jié)思考：4中模型單位體積容納原子數(shù)大小關(guān)系？52%68%74%74%空間利用率第17頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六1.空間占有率等徑球兩種最密堆積具有相同的堆積密度，晶胞中圓球體積與晶胞體積之比稱空間占有率，六方最密堆積（hcp）與立方最密堆積（ccp）空間占有率均為74.05％。第18頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六 設(shè)圓半徑為R，晶胞棱長為a，晶胞面對角線長

則

晶胞體積

立方面心晶胞中含4個圓球，每個球體積為:

立方最密堆積雖晶胞大小不同，每個晶胞中含球數(shù)不同。但計算得到空間占有率相同。第19頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六而體心立方堆積（bcp）則空間占有率低一些。體對角線長為

晶胞體積

體心立方晶胞含2個球第20頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六2、某些金屬晶體(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式緊密堆積，即在晶體結(jié)構(gòu)中可以劃出一塊正立方體的結(jié)構(gòu)單元，金屬原子處于正立方體的八個頂點和六個側(cè)面上，試計算這類金屬晶體中原子的空間利用率。

第21頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六2）.立方面心結(jié)構(gòu)

立方面心結(jié)構(gòu)的配位數(shù)＝12（即每個圓球有12個最近的鄰居，同一層有六個，上一層三個，下一層三個）。立方密堆積中可以取出一個立方面心的單位來，每個單位中有四個圓球，球心的位置是000；01/21/2；1/201/2；1/21/20。

等徑圓球的最緊密堆積方式，在維持每個球的周圍的情況等同的條件下，就只有上述兩種，它們的空間利用率最高（74．05％）。第22頁，共24頁，2022年，5月20日，11點49分，星期六

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