晶格與單位晶胞

面心晶格(face-centered lattice)

現在把晶格點放在 8 個角上,同時在盒子 6 個面的中心各放一個點。這就是面心晶格(符號 F)。每個面心點的環境都和角落的點相同,所以全部都是等價的晶格點。

數點:8 角乘上 1/8 + 6 面乘上 1/2 = 1 + 3 = 每晶胞 4 個晶格點——是單純晶胞體積的四倍。面心座標為 (1/2,1/2,0)、(1/2,0,1/2)、(0,1/2,1/2),再加上角落。例如鋁、銅、金和 gamma-鐵都是面心立方;當每個點一顆原子時就是 FCC 結構——原子以 ABCABC 最密堆積排列,配位數 12,堆積因數 0.74。

面心立方是最密堆積的原型——把等大球體塞得最緊的方式——所以大多數延展性好的金屬都採用它。繞射特徵:只有當 h、k、l 全為偶數或全為奇數(奇偶一致)時反射才出現;指標奇偶混雜者會系統性消失。

面心立方的鋁:a = 4.05 埃,每晶胞 4 顆原子。它的繞射圖出現 (111)、(200)、(220),卻永遠沒有 (100)、(110) 或 (210)——只有全偶或全奇的指標能存活。這種奇偶一致規則就是 F 置心的特徵。

FCC 只允許 h、k、l 全偶或全奇的反射。

FCC 和立方最密堆積(CCP)指的是同一種原子排列——CCP 描述 ABCABC 的堆疊順序,FCC 描述晶格;它們是同一結構的兩種看法。

又稱
FCC latticeF lattice面心F 型晶格