11.21
Решетчатая система кристаллического твердого тела определяется формой его элементарной ячейки. Каждая решетчатая система представляет один или несколько типов решеток, которые различаются положением узлов решетки. Примитивная, или простая, решетка имеет узлы только в углах ее элементарной ячейки.
Каждая решетчатая система имеет примитивную решетку. Некоторые решетчатые системы также имеют центрированные решетки, которые имеют дополнительные узлы решетки на гранях или полностью заключены внутри их элементарных ячеек. Существует три типа центрирования:по центру тела, по основанию и по грани.
Телоцентрированные, центрированные по основанию и гранецентрированные решетки имеют дополнительные точки решетки в центре элементарной ячейки, на верхней и нижней гранях и на каждой из шести граней соответственно. Координационное число атома в элементарной ячейке это количество интересующих соседних атомов, с которыми он находится в прямом контакте, или его ближайшее окружение"Ближайшее окружение может находиться в той же элементарной ячейке или в других элементарных ячейках. Предполагая, что идентичные атомы расположены во всех узлах решетки, центрированные решетки имеют более высокую эффективность упаковки и координационные числа, чем примитивные решетки.
Рассмотрим систему кубической решетки, которая включает примитивные, объемно-центрированные и гранецентрированные решетки. Если предположить, что все узлы решетки заняты идентичными атомами, примитивная кубическая элементарная ячейка содержит один атом. Этот атом контактирует с четырьмя атомами из того же слоя, один в верхнем слое и один в нижнем слое, для координационного числа шесть.
Объемно-центрированная кубическая элементарная ячейка имеет два атома из-за дополнительного атома в центре элементарной ячейки. Каждый атом контактирует с четырьмя атомами в верхнем слое и с четырьмя в нижнем слое для координационного числа восемь. Гранецентрированная кубическая элементарная ячейка имеет четыре атома из-за атомов на всех шести гранях, что соответствует трем дополнительным атомам, отнесенным к элементарной ячейке.
Каждый атом контактирует с четырьмя атомами в вертикальной плоскости перед ним, четырьмя в своей собственной плоскости и четырьмя в плоскости позади него, что соответствует координационному числу двенадцать.
Структура кристаллического твердого тела, будь то металла или нет, лучше всего описывается с учетом его простейшего повторяющегося блока, который назы…
Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.