简单晶体结构

合集下载

几种简单的晶体结构

离子晶体结构是非等径球体堆积的，每个离子要尽可能多地邻接异电荷离子，又要尽可能紧密堆积，结构才稳定。
通常是大离子尽可能密堆积，而小离子填充在大离子空隙中，当小离子大于大离子的空隙时，又要引起大离子堆积的变化。因而离子晶体的堆积结构与正负离子的电荷比、正负离子的半径比有关。
1、氯化铯结构氯化铯（CsCl）、溴化铊（TlBr）、碘化铊（CsCl）等
原子：8个原子坐标：
A:0、0、0， 1 、1 、0， 1 、0、1 ， 0、1 、1
22
22
22
B：1 、1 、1 ，3 、3 、1 ， 3 、1 、3 ， 1 、3 、3 444444 444 444
复式格子，基元含有两个原子金刚石结构=面心立方点阵+ 3a 4
二、离子晶体(ionic crystal)
：1 、1 、1 ， 0、0、1 ， 0、1 、0， 1 、0、0
222
2
2
2
复式格子，基元含有两个原子

氯化纳结构=面心立方点阵+ 3a 2
正负离子半径比：
正离子半径 r 负离子半径 R 2R 2r a
消去 a R 2a / 4 r 1 (2 2R 2R) ( 2 1)R 0.414R
晶胞是立方体，其顶角和面心处排有原子，晶格常数是a。
密排面是垂直于立方体对角线的原子平面
面心立方结构的晶胞
最近邻原子间距配位数12
面心立方结构的密排层
2a 2
致密度
V原

4 4(
3
2 a)3 4

2
0.74
V晶
a3
6
0.74是晶体中最大的致密度
原子：4个原子坐标： 000，1 1 0，1 0 1 ，0 1 1

13几种常见的晶体结构

但有些元素晶体和所有化合物晶体，其最小重复单位（基元）至少包含 2个或 2 个以上的原子，它们的每一个原子虽然都构成同样的点阵类型（即同样的周期排列方式），但绘成晶胞时，要绘出基元原子之间位置上的相互关系，所以是同样的点阵类型的叠加，我们称这些晶体具有复式晶格。
例如：CsCl晶体是两个原子各自构成简立方点阵后，沿晶胞对角线方向移动二分之一距离的叠加。
由上述方法定义的晶向和晶面指数有重要意义： 1. 晶轴方向是最重要的方向，晶向指数最简单； 2. 晶面指数最简单的晶面族，晶面间距最大。
三. 晶面间距：晶面间距是指两个相邻的平行晶面间的垂直距离。以米勒指数表示的晶面间距在晶体结构的测定中是一个很常用的参数，必须掌握。
可以证明：（见习题）
立方晶系：四方晶系：六角晶系：
下图标出了简立方点阵的几组最重要的晶面系的晶面指数和晶向指数。从中可以明显看出晶面指数最简单的晶面族面间距最大，它们也是以后经常讨论到的最重要的晶面。
六角晶系晶面指数的表示与其它晶系不同，晶体学中往往采用四轴定向的方法，这样的晶面指数可以明显地显示出 6 次对称的特点。
晶面指数小结
的面间距较大，而往往成为晶体的解理面。
（2）用于计算不同晶面族之间的夹角。一般而言，密
勒指数分别为(h1k1l1) 和(h2k2l2)的晶面族的2个平面之间的夹角的余弦为：
cos

(h12

h1h2 k 1k 2 l l1 2
k12

l12
)
1 2
(h22

k22

l22
)
1 2
在X射线衍射和结晶学中，密勒指数不一定为互质整数，例如，面心立方中一些平行于（100）的晶面而截a轴于1/2处的面，其指数为（200），其原因是晶胞并非是晶体中的最小重复单元。

常见的晶体结构及其原胞晶胞

§1-2 常见的晶体结构及其原胞、晶胞1) 简单晶体的简单立方(simple cubic, sc) 它所构成的晶格为布喇菲格子。

例如氧、硫固体。

基元为单一原子结构的晶体叫简单晶体。

其特点有: 三个基矢互相垂直（），重复间距相等，为a，亦称晶格常数。

其晶胞=原胞；体积= ；配位数(第一近邻数) =6。

（见图1-7）图1-7简单立方堆积与简单立方结构单元2) 简单晶体的体心立方( body-centered cubic, bcc ) , 例如，Li，K，Na，Rb，Cs,αFe，Cr，Mo，W，Ta，Ba等。

其特点有：晶胞基矢, 并且，其惯用原胞基矢由从一顶点指向另外三个体心点的矢量构成：（见图1-9 b）(1-2)其体积为；配位数=8；（见图1-8）图1-8体心立方堆积与体心立方结构单元图1-9简单立方晶胞(a)与体心立方晶胞、惯用原胞(b)3) 简单晶体的面心立方( face-centered cubic, fcc ) , 例如，Cu，Ag，Au，Ni，Pd，Pt，Ne, Ar, Xe, Rn, Ca, Sr, Al等。

晶胞基矢，并且每面中心有一格点, 其原胞基矢由从一顶点指向另外三个面心点的矢量构成（见图1-10 b）：(1-3)其体积=；配位数=12。

，（见图1-10）图1-10面心立方结构(晶胞)(a)与面心立方惯用原胞(b)4) NaCl结构（Sodium Chloride structure），复式面心立方（互为fcc），配位数=6（图1-11 a)。

表1-1 NaCl结构晶体的常数5) CsCl结构（Cesuim Chloride structure），复式简单立方（互为sc），配位数=8（图1-11 b）。

表1-2 CsCl结构晶体的常数图1-11 NaCl结构和CsCl结构6) 金刚石结构（Diamond structure）, 两套fcc格子相互沿对角线位移1/4处套合。

14种晶体结构

14种晶体结构晶体是由原子、分子或福隔离子按照一定的空间规则排列而成的有序固体。

晶体结构是指晶体中原子、离子或分子排列的规则和顺序。

在固体物质中，晶体结构的种类有很多种，其中比较常见的有以下14种：1. 立方晶体结构：最简单的晶体结构之一，具有三个等长的边和六个等角，包括简单立方、体心立方和面心立方三种类型。

2. 六方晶体结构：其晶胞的基本结构是六方密堆，其中最典型的就是六方晶体和螺旋晶体。

3. 正交晶体结构：晶胞具有三个不相互垂直的晶轴，分别被称为a、b 和c 轴，是最常见的晶体结构之一。

4. 单斜晶体结构：晶胞具有两个不相互垂直的晶轴，是晶体结构中的一种。

5. 三方晶体结构：具有三个相等的轴，夹角为60度，最常见的晶体结构之一是石英。

6. 菱晶体结构：晶胞内部有四面体结构，是一种简单的晶体结构。

7. 钙钛矿晶体结构：一种具有钙钛矿结构的晶体，包括钙钛矿结构和螺旋钙钛矿结构。

8. 蜗牛晶体结构：晶胞的形状像一只蜗牛的壳，是晶体结构中的一种。

9. 立方密排晶体结构：晶胞的结构是立方密排，是晶体结构中的一种。

10. 体心立方晶体结构：晶体结构的晶胞中有一个原子位于晶体的中心，是晶体结构中的一种。

11. 面心立方晶体结构：晶体结构的晶胞的各个面的中心有一个原子，是晶体结构中的一种。

12. 钻石晶体结构：晶体结构的晶胞构成了一种钻石结构，是晶体结构中的一种。

13. 银晶体结构：晶体结构的晶胞构成了一种银结构，是晶体结构中的一种。

14. 锶钛矿晶体结构：晶体结构的晶胞构成了一种锶钛矿结构，是晶体结构中的一种。

晶体结构的种类繁多，每种晶体结构都有其独特的结构特点和性质，对晶体的物理和化学性质有着重要的影响。

研究晶体结构不仅可以帮助我们更好地了解晶体的构成和性质，还有助于我们在材料科学、物理化学等领域的应用和研究。

因此，对晶体结构的研究具有重要的科学意义和应用价值。

晶体结构.01

2
1.1 几种常见的晶体结构
一、晶体的定义
晶体: 组成固体的原子（或离子）在微观上的排列具有长程周期性结构
非晶体：组成固体的粒子只有短程序（在近邻或次近邻原子间的键合：如配位数、键长和键角等具有一定的规律性），无长程周期性准晶: 有长程的取向序，沿取向序的对称轴方向有准周期性，但无长程周期性
第一章晶体结构(crystal structure)
1-1 几种常见的晶体结构 1-2 晶格的周期性 1-3 晶向、晶面和它们的标志 1-4 对称性和Brawais点阵
1-5 倒点阵及其基本性质
1-6 晶体衍射物理基础
1
1-1几种常见的晶体结构
主要内容
1.1简立方晶格结构(cubic)
1) NaCl晶体的结构氯化钠由Na+和Cl－结合而成 —— 一种典型的离子晶体 Na+构成面心立方格子；Cl－也构成面心立方格子
20
2) CsCl晶体的结构 CsCl结构 —— 由两个简单立方子晶格彼此沿立方体空间对角线位移1／2 的长度套构而成
21
CsCl晶体
22
3) ZnS晶体的结构 —— 闪锌矿结构立方系的硫化锌 —— 具有金刚石类似的结构化合物半导体 —— 锑化铟、砷化镓、磷化铟
六角密排晶格的原胞基矢选取 —— 一个原胞中包含A层和B层原子各一个 —— 共两个原子 k
定义：
i
j
原胞基矢为：
a1 , a2 , a3
a1 a2 a3
（四）晶格周期性的描述 —— 布拉伐格子
Bravais lattices
由于组成晶体的组分和组分的原子排列方式的多样性，使得实际的晶体结构非常复杂。

晶体结构(共78张PPT)

多为无色透明，折射率较高
山东大学材料科学基础
共价键结合，有方向性和饱和性，键能约80kJ/mol
Si,InSb, PbTe
金属键结合，无方向性，配位数高，键能约80kJ/mol
Fe,Cu,W
范得华力结合，键能低，约 8-40 kJ /mol
Ar,H2,CO2
熔点高
强度和硬度由中到高，质地脆
闪锌矿〔立方ZnS〕结构 S
Zn
属于闪锌矿结构的晶体有β-SiC，GaAs，AlP，InSb
山东大学材料科学基础
•
•
•
•
萤石〔CaF2〕型结构
立方晶系Fm3m空间群，
a0=0.545nm， Z=4。 AB2型化合物， rc/ra>0.732〔0.975〕配位数：8：4
Ca2+作立方紧密堆积，
F-填入全部四面体空隙中。注意：所有八面体空隙都未被占据。
山东大学材料科学基础
钙钛矿〔CaTiO3〕结构
Ti
ABO3型
立方晶系：以
•
一个Ca2+和3个
O2-作面心立方
Ca
密堆积，
Ti4+占1/4八面体C空aT隙iO3。晶胞配位多面体连接与Ca2+配位数
Ti4+配位数6，rc/ra=0.436(0.414-0.732)
Ca2+配位数12，rc/ra=0.96
O2-配位数6；
取决温度、组成、掺杂等条件，钙钛矿结构呈现立方、
四方、正交等结构形式。
山东大学材料科学基础
许多化学式为ABO3型的化合物，其中A与B两种阳离子的半径相差颇大时常取钙钛矿型结构。在钙钛矿结构中实际上并不存在一个密堆积的亚格子，该结构可以看成是面心立方密堆积的衍生结构。较小的B离子占据面心立方点阵的八面体格位，其最近邻仅是氧离子。

第二章材料中的晶体结构

TiO2
体心四方
1个正离子 2个负离子
6
3
八面体 VO2, NbO2, MnO2, SnO2, PbO2, …
7. MgAl2O4(尖晶石)晶型
8.Al2O3(刚玉)晶型
第四节共价晶体的结构
一、共价晶体的主要特点 1. 共价键结合，键合力通常强于离子键 2. 键的饱和性和方向性，配位数低于金属和离子晶体 3. 高熔点、高硬度、高脆性、绝缘性
(2) 求投影．以晶格常数为单位，求待定晶向上任一阵点的投影值。
(3) 化整数．将投影值化为一组最小整数。
(4) 加括号．［uvw］。
2.晶面指数及其确定方法
1) 晶面指数 — 晶体点阵中阵点面的方向指数。 2) 确定已知晶面ห้องสมุดไป่ตู้指数。
(1) 建坐标．右手坐标，坐标轴为晶胞的棱边，坐标原点不能位于待定晶面内。
cph
a=b≠c
a 2r
5. 致密度 — 晶胞中原子体积占总体积的分数
bcc
fcc
cph
3 0.68
8
2 0.74
6
2 0.74
6
6. 间隙 — 若将晶体中的原子视为球形，则相互接触的最近邻原子间的空隙称为间隙。
间隙内能容纳的最大刚性球的半径称为
间隙半径 rB。间隙大小常用间隙半径与原子半径 rA之
比 rB / rA 表示。
1) 面心立方结构晶体中的间隙正八面体间隙：位于晶胞各棱边中点及体心位置.
一个晶胞中共有4个.
rB / rA 0.414
正四面体间隙：位于晶胞体对角线的四分之一处. 一个晶胞中共有8个.
rB / rA 0.225
2) 体心立方结构晶体中的间隙扁八面体间隙：位于晶胞各棱边中点及面心处. 一个晶胞中共有6个. rB / rA 0.155

1-2常见的晶体结构及其原胞、晶胞

§1—2 常见的晶体结构及其原胞、晶胞1) 简单晶体的简单立方(simple cubic， sc）它所构成的晶格为布喇菲格子。

例如氧、硫固体。

基元为单一原子结构的晶体叫简单晶体.其特点有: 三个基矢互相垂直（)，重复间距相等，为a，亦称晶格常数。

其晶胞=原胞;体积= ;配位数（第一近邻数) =6.（见图1-7）图1-7简单立方堆积与简单立方结构单元2）简单晶体的体心立方 ( body-centered cubic, bcc ) ，例如,Li，K，Na，Rb,Cs,αFe，Cr，Mo，W，Ta，Ba等。

其特点有:晶胞基矢, 并且,其惯用原胞基矢由从一顶点指向另外三个体心点的矢量构成：（见图1—9 b)（1-2）其体积为；配位数=8； (见图1—8)图1—8体心立方堆积与体心立方结构单元图1—9简单立方晶胞（a）与体心立方晶胞、惯用原胞（b）3) 简单晶体的面心立方（ face—centered cubic， fcc ） , 例如，Cu，Ag，Au，Ni，Pd,Pt，Ne, Ar, Xe， Rn, Ca， Sr, Al等.晶胞基矢,并且每面中心有一格点, 其原胞基矢由从一顶点指向另外三个面心点的矢量构成（见图1—10 b）：(1—3）其体积=；配位数=12。

，(见图1—10）图1—10面心立方结构(晶胞)(a）与面心立方惯用原胞(b)4） NaCl结构(Sodium Chloride structure），复式面心立方（互为fcc),配位数=6(图1—11 a)。

表1-1 NaCl结构晶体的常数5） CsCl结构（Cesuim Chloride structure），复式简单立方（互为sc），配位数=8（图1-11 b）。

表1-2 CsCl结构晶体的常数图1—11 NaCl结构和CsCl结构6）金刚石结构（Diamond structure），两套fcc格子相互沿对角线位移1/4处套合.如C (a=3。

6种典型离子晶体结构

6种典型离子晶体结构一、正方晶系：NaCl型正方晶系是最简单的晶体结构之一，其代表性的离子晶体结构是NaCl型。

NaCl型晶体由阳离子和阴离子组成，阳离子居于晶格点的立方中心，阴离子则占据立方体的顶点。

这种排列方式使得阳离子和阴离子之间的距离相等且相邻离子的电荷相反。

NaCl型晶体具有高度的离子性，具有良好的热稳定性和电绝缘性能，常见的NaCl型晶体有氯化钠(NaCl)、氟化钠(NaF)等。

二、六方晶系：CsCl型六方晶系中的CsCl型晶体结构是由一个简单的离子晶体组成，其中一个离子位于晶格点的中心，而另一个离子则位于晶格点的顶点。

CsCl型晶体具有高度的离子性和坚硬性，常见的CsCl型晶体有氯化铯(CsCl)、溴化铯(CsBr)等。

三、正交晶系：CaF2型正交晶系中的CaF2型晶体结构由一个阳离子和两个阴离子构成，阳离子位于晶格点的中心，而两个阴离子则位于晶格点的顶点。

CaF2型晶体具有高度的离子性和硬度，常见的CaF2型晶体有氟化钙(CaF2)、氧化锶(SrO)等。

四、斜方晶系：RbBr型斜方晶系中的RbBr型晶体结构由一个阳离子和一个阴离子构成，阳离子位于晶格点的中心，而阴离子则位于晶格点的顶点。

RbBr型晶体具有较高的离子性和热稳定性，常见的RbBr型晶体有溴化铷(RbBr)、碘化铷(RbI)等。

五、菱方晶系：ZnS型菱方晶系中的ZnS型晶体结构由一个阳离子和一个阴离子构成，阳离子位于晶格点的中心，而阴离子则位于晶格点的顶点。

ZnS型晶体具有较高的离子性和硬度，常见的ZnS型晶体有硫化锌(ZnS)、硫化铜(Cu2S)等。

六、单斜晶系：CrCl2型单斜晶系中的CrCl2型晶体结构由一个阳离子和两个阴离子构成，阳离子位于晶格点的中心，而两个阴离子则位于晶格点的顶点。

CrCl2型晶体具有较高的离子性和热稳定性，常见的CrCl2型晶体有氯化铬(CrCl2)、溴化铬(CrBr2)等。

离子晶体的结构多种多样，其中典型的结构有正方晶系的NaCl型、六方晶系的CsCl型、正交晶系的CaF2型、斜方晶系的RbBr型、菱方晶系的ZnS型和单斜晶系的CrCl2型。

常见的晶体结构

Ti4+离子填充1/2八面体空隙；
晶胞分子数：Z=2；
晶胞中：2个八面体空隙 4个四面体空隙；
（2）质点坐标：
111 Ti : 000, 222
4
1 1 1 1 1 1 O : uuo, 1 u 1 u 0, u u , u u 2 2 2 2 2 2
1、金刚石结构
——立方晶系
（1）金刚石是面心立方格子
（2）碳原子位于立方体的8个
顶点，6个面心及立方体内4个
小立方体的中心。（3）单位晶胞原子数：n＝8
（4）晶胞内各原子的空间坐标： 000， ½ ½ 0， ½ 0 ½ ， 0 ½ ½ ， ¼ ¼ ¾ ， ¼ ¾ ¼， ¾ ¼ ¼ ， ¾ ¾ ¾
体结构中，每一个负离子电荷数等于或近似等于相邻正离子分配给这个负离子的静电键强度的总和，其偏差1/4 价”。
静电键强度
S=
正离子电荷数 Z ，正离子配位数 n
Z Z Si i ni i i
则负离子电荷数
。
电价规则有两个用途：其一，判断晶体是否稳定；
其二，判断共用一个顶点的多面体的数目。
离子半径、电中性、阴离子多面体之间的连接
1、NaCl型结构
（1）密堆积情况： Cl- 离子面心立方堆积； Na+离子填充八面体空隙；
——立方晶系
晶胞分子数：Z=4；
晶胞中：4个八面体空隙
8个四面体空隙；
Na+离子填充全部八面体空隙
（2）质点坐标：
11 1 1 11 Cl : 000 , 0, 0 ,0 22 2 2 22
连接（2个配位多面体共用一个顶点），或者和另外3个[MgO6]八面体

第一章晶体结构

NaCl结构
每个原胞中含两个或多个原子，且原子不等价
复式晶格
简单晶格
举例简立方晶格，体心立方晶格，面心立方晶格等
特征：每个原胞中只含一个原子，且所有原子等价
复式晶格
举例金刚石，六方密排，闪锌矿结构等特征：每个原胞中含两个或多个原子，且原子不等价
复式晶格与简单晶格结构有何联系？
• 1.4金刚石结构(Diamond) • 1.5化合物的晶格结构(NaCl,CsCl,C……)
基本概念
晶格(lattice)是指晶体中原子排列的具体形式。
具有不同晶格是指原子规则排列的形式不同；
具有相同晶格是指原子排列形式相同而原子间距不同。
1.1 简立方晶格
结构特征
原子球占据立方体的8个顶点；配位数为6；立方体边长a定义为晶格常数。
3、六角密排与立方密排密堆结构图示
• 第一步：将全同小球平铺成密排面（A 层）；第二步：第二层密排面的球心对准A层的球隙，即B层； A 第三步：第三层密排 B 面放在B层的球隙上，可形成两种不同的晶格，即六角密排和立方密排结构。六角密排
•
•
立方密排（面心立方）(A-B-C)
(-A-B-)
•
S原子 Zn原子
§1-2晶格的周期性(periodicity)
主要内容
• （一）原胞与基矢(primitive cell and unit vitor) • （二）晶胞(crystal unit cell) • （三）简单晶格与复杂晶格(crystal lattice) • （四）布拉伐格子(Bravais lattice)
的对称性高于平行六面体原胞。
（二）晶胞（晶格学单胞 crystal unit cell) 1、定义：晶体学通常选取较大的周期单元来研

1.晶体结构

晶体结构＝空间点阵＋基元
Ci (i)、 CS (m)和 S4( 4 )
四、点群（32种） Schö nflies符号：用主轴＋脚标表示主轴：Cn、Dn、Sn、T和O Cn：n次旋转轴 Sn : n次旋转－反映轴 Dn：n次旋转轴加上一个与之垂直的二次轴 T：四面体群 O：八面体群脚标：h、v、d h：垂直于n次轴（主轴）的水平面为对称面 v：含n次轴（主轴）在内的竖直对称面 d：垂直于主轴的两个二次轴的平分面为对称面
第一章晶体结构
§1.1 几种常见的晶体结构
一、晶体的定义
晶体: 组成固体的原子（或离子）在微观上的
排列具有长程周期性结构非晶体：组成固体的粒子只有短程序，但无长程
周期性准晶: 有长程的取向序，沿取向序的对称轴方向有准周期性，但无长程周期性
规则网络
无规网络
Al65Co25Cu10合金准晶
体心立方的基矢和Wigner－Seitz原胞
面心立方基矢、原胞和Wigner－Seitz原胞
4. 晶格的分类简单晶格：每个晶格原胞中只含有一个原子，晶格中所有原子在化学、物理和几何环境上都是完全等同的。例：Na、Cu、Al等晶格均为简单晶格
复式晶格：每个晶格原胞中含有两个或两个以上的原子或离子。简单晶格必须由同种原子组成；反之，由同种原子组成的晶格却不一定是简单晶格。如：金刚石、Mg、Zn 、 C60和NaCl等晶格都是复式晶格
b3 a1 a 2 a 3 va
2 a 2 a 3
倒格矢：G n n1 b1 n2 b 2 n3 b3 ， n1、n2、n3都是整数。倒格子原胞体积：

14简单晶体结构

第二层：占据1,3,5空位中心。
第三层：在第一层球的正上方形成ABABAB······排列方式
。六角密积是复式晶格，其布拉维晶格是简单六角晶格。
有12个最近邻，配位数为12
基元由两个原子组成，一个位于
(0,0,0)，另一个原子位于
2 3
,
1 3
,
1 2
即: r 2a 1b 1c 332
(2)立方密积 (见放映动画）
OⅢ
a2aj
a1 ai
钛酸钡晶胞、原胞示意图
(e)--钨结构(A-15 结构 ) 两个B原子和6个A原子各组成简立方。
一个晶胞包含2个B原子和6个A原子。
A A B --钨结构由8个子晶格套构而成。
A 在立方晶胞的顶角和体心上是B原子，A原子位
A AA B
于6个面上，每个面上有两个原子，都在面的中线上，相对的面上A原子的排列互相平行,三组相对面上A原子的排列互相垂直
2.密堆积(close-packed)
如果晶体由完全相同的一种粒子组成，而粒子被看作小圆球，则这些全同的小圆球最紧密的堆积称为密堆积。 (1)六角密积(hexagonal close-packed structure,简写：HCP)
第一层：每个球与6个球相切，有6个空隙， A B
如编号1,2,3,4,5,6。
例1：求面心立方的致密度.
设晶格常量为a，原子半径为R，则 ak
V a3
单胞体积
aj
v N 4 πR3
单胞中原子所占体积
ai
3
4R 2a
N是单胞中原子个数
1 11 N ni 2 nf 4 ne 8 nc
内部原子数
面上原棱上原子顶角上

纯金属的晶体结构

八面体间隙：位置是立方体的正中心和每一个棱边中心，其数目为4. rB / rA = 0.414
四面体间隙：位于
两个体心原子和两
个顶角原子所组成的四面体中心，数目为12。 rB / rA = 0.29
八面体间隙：位于立方体每个面中心和每根棱中间，数目为6。
rB / rA = 0.15
密排六方（A3）hexagonal close-packed lattice→hcp
面心立方点阵
体心立方点阵
密排六方点阵
面心立方（face-centered cubic，fcc）
面心立方晶胞示意图（a）刚球模型；（b）质点模型；（c）晶胞中原子数示意图
体心立方（body-centered cubic，bcc）
面心立方配位数为12
4 2 3 4 ( a) nv 3 4 K 0.74 3 V a
体心立方配位数为8
4 3 2 ( a)3 nv 3 4 K 0.68 3 V a
密排六方配位数为12
4 a 3 4 ( ) nv 3 2 0.74 K V 3 2a 3
中最密集的结构面心立方与密排六方虽然晶体结构不同，但配位数与致密度却相同，为搞清其原因，必须研究晶体中原子的堆垛方式
面心立方与密排六方的最密排面原子排列情况完全相同，
但堆垛方式不一样
等径球最紧密堆积时，在平面上每个球与6个球相接触，形成第一层（球心位置标记为A。此时，每3个彼此相接
触的球体之间形成1个弧线三角形空隙，每个球周围有6
一、典型金属的晶体结构
典型金属的晶体结构是最简单的晶体结构。
由于金属键的性质，使典型金属的晶体具有
高对称性，高密度的特点。

常见的晶体结构高中化学

常见的晶体结构高中化学晶体是由原子、分子或离子等按照一定的规则排列组成的固体物质。

晶体结构是指晶体中原子、分子或离子的排列方式和空间位置的有序性。

以下是一些常见的晶体结构：1.立方晶系：立方晶系是最简单的晶体结构类型，具有最高的对称性。

立方晶系包括以下几种晶体结构：-简单立方结构：最简单的晶体结构，如钠金属。

-面心立方结构：每个立方格点上除了原子所在的角点外，还有一个原子位于正方形面的中心，如铝、铜等。

-体心立方结构：每个立方格点上除了原子所在的角点外，还有一个原子位于立方体的中心，如铁、锂等。

-体心立方密堆结构：在体心立方结构的基础上，每个体心立方顶点上还有各自的三个原子，如铬、铤等。

2.六方晶系：六方晶系的晶体结构相对复杂，具有六重轴对称性。

六方晶系包括以下几种晶体结构：-六方最密堆积结构：最密堆积的晶体结构，如铝合金、硬质合金等。

3.正交晶系：正交晶系的晶体结构具有三个相互垂直的轴和互相垂直的面，没有对称轴。

正交晶系包括以下几种晶体结构：-基心正交结构：每个顶点上有原子以外，还有一个原子位于底面的中点，如锌等。

-面心正交结构：每个顶点上原子以外，还有一个原子位于两个邻接底面的中点和两个对称角上的原子，如镍。

4.单斜晶系：单斜晶系的晶体结构具有一个二重轴和一组不对称的轴，没有对称轴。

单斜晶系包括以下几种晶体结构：-单斜底心结构：每个顶点上有原子以外，还有一个原子位于两个底面的中点，如铅、镀镍等。

5.斜方晶系：斜方晶系的晶体结构没有对称轴，具有两个相等且垂直的轴。

-斜方单斜结构：具有一个反射面，如黄铁矿、菱铁矿等。

6.三斜晶系：三斜晶系的晶体结构没有对称轴，也没有垂直的轴。

三斜晶系包括以下几种晶体结构：-无底心三斜结构：没有底心原子，如铜酸亚锌等。

这些晶体结构是根据晶体的对称性进行分类的，每一种晶体结构都有其独特的排列方式和空间位置。

通过研究晶体结构，可以揭示物质的物理和化学性质以及材料的制备和应用方面的特点。