陶瓷晶體結構
反螢石結構
反螢石結構就是把陽離子與陰離子角色對調的螢石結構。在螢石(CaF2)中,金屬陽離子位於面心立方格、陰離子填四面體間隙;在反螢石中,陰離子形成 FCC 排列、陽離子填滿所有四面體間隙。字首「反」正是標示這種對調。
角色對調把化學式從 AX2 翻成 A2X(每個陰離子配兩個陽離子),也把配位從 8:4 翻成 4:8。現在每個小陽離子有四個陰離子鄰居(配位 4),每個大陰離子被八個陽離子包圍(配位 8)。立方晶胞內仍是四個化學式單位,但如今這代表八個陽離子與四個陰離子。
這是鹼金屬氧化物與硫族化物的結構,其中小而帶單位正電的陽離子配上大而帶兩價負電的陰離子:氧化鋰(Li2O)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)以及對應的硫化物。氧化鋰在鋰電池與核融合增殖層研究中很重要。誠實說明:反螢石不是要另外背的新幾何,它與螢石是同一套原子骨架、只是把電荷反過來看,正好用來檢驗你是否真的懂得哪種離子坐在哪裡。
氧化鋰 Li2O 就是反螢石:FCC 氧排列、鋰離子填滿每個四面體間隙。每個氧被八個鋰籠住、每個鋰接觸四個氧,恰是氟化鈣的鏡像。
FCC 陰離子、陽離子填滿所有四面體間隙:A2X,4:8。
反螢石與螢石共用同一種幾何;改變的只有標籤。只要你能說出哪種物種佔 FCC 位置、哪種佔四面體間隙,就能每次都分辨這兩者。
又稱
另見