晶體與晶格

六方密堆積(hexagonal close-packed)

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把彈珠平鋪在桌面上往一起推:每顆彈珠都會安頓進一圈緊貼的六顆當中,拼成一張由三角形組成的蜂窩——一層六邊形。接著往上搭,把第二層落進第一層的凹窩裡。當第三層正好壓在第一層的正上方,永遠地重複ABAB,你就得到了六方密堆積。

六方密堆積,簡稱hcp,是把密堆積層疊得像球所能允許的那樣緊的兩種方式之一。每一層都是一張原子彼此相接的六邊形薄片,相繼的層只在兩個位置間交替,呈ABAB圖案。和所有密堆積一樣,每個原子有十二個最近鄰,球填滿約74%的空間。它的晶胞是一個六稜柱,結構裡自帶一根軸——堆疊方向——這使它不如立方體那樣對稱,所以六方密堆積金屬沿這根軸和橫穿這根軸時往往表現不同。

六方密堆積之所以重要,是因為一批重要金屬採用它:鎂、鋅、鈦、鈷,以及鈹和鋯的常見形態。它較低的對稱性,加上那根特殊的堆疊軸,賦予這些金屬隨方向而異的性質,也常使它們比面心立方金屬更難變形。最不該錯過的一點是:六方密堆積和面心立方一樣密——兩者都是約74%的密堆積——區別只在層序:六方密堆積是ABAB,面心立方是ABCABC。

鈦因為又強又輕而在飛機和植入物中備受青睞,它在室溫下是六方密堆積。正是這種帶堆疊軸的結構,部分解釋了為什麼加工鈦部件要比鋁部件更小心。

又強又輕的鈦是六方密堆積——它的軸讓它更難塑形。

六方密堆積是一種結構,本身並不是一種布拉維格子——它真正的描述是「簡單六方格子加雙原子基元」。每個重複週期裡的那兩層密堆積層,來自這個基元,而不是兩種不同的格子。

又稱
hcpHCP