体心立方的<110>和<100>方向的八面体间隙为什么不一样大

作者&投稿:淳剑 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
体心立方和面心立方的四面体与八面体间隙个数和大小怎么算?~

两种密堆积中,四面体与八面体空隙之比为2:1,八面体空隙数等于原子数。
至于能容纳下的最大原子半径即大小,对于四面体空隙来说,应该用正四面体体心到顶点的距离(即4分之根号6个a,a为四面体边长即堆积原子半径的两倍)减去堆积原子的半径。
对于八面体空隙,两种堆积的算法不一样。
1)体心立方堆积:
由于配位数的关系,将八面体组成中的上面五个原子放到最上面原子的配位立方体中考虑,八面体除上下两个原子外的其余原子组成正方形边长应为三分之四根三倍的原子半径。空隙大小即为正方形对角线长减去原子半径的两倍的差除以二。
2)面心立方堆积:
由于六个原子在晶胞中所处的化学环境一样,所以空隙大小即为根二减1倍的原子半径。

一 、原子半径

晶胞中相距最近的两个原子之间距离的一半, 或晶胞中原子密度最大的方向上相邻两原子之间距离的一半称为原子半径(r原子)。体心立方晶胞中原子相距最近的方向是体对角线, 所以原子半径与晶格常数a之间的关系为:

二、空隙半径

若在晶胞空隙中放入刚性球, 则能放入球的最大半径为空隙半径。体心立方晶胞中有两种空隙。

四面体空隙半径为: r四=0.29r原子
 八面体空隙半径为: r八=0.15r原子

BCC的八面体间隙不是一个正八面体。以位置为 1/2 1/2 0 为心的八面体间隙为例,上下两个点 1/2 1/2 1/2 和 1/2 1/2 -1/2 的间距是a,而同层左前方和右后方两个点 0 0 0 和 1 1 0 的间距是根号2a。如果这是一个正八面体间隙,那么这两组对角线的长度应该是一样的。所以BCC八面体是个畸变八面体。四面体间隙也是个畸变四面体。

计算间隙半径仍是刚球模型下的,刚球在间隙中与间隙空间的面相切时的半径。我猜楼主是想当然了,以为<110><100>方向各自能相切,其实是不能的,最近邻相切后就是半径值了。
BCC结构的八面体间隙是扁八面体,其间隙半径为rOc=0.67a或=0.1547r。
在其6个面心和12个棱边心都是八面体的心位置,那么在每个BCC单胞里有6个八面体间隙(即,6*0.5+12*0.25),


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