晶體結構
配位數
在擁擠的人群中,數數有多少人直接碰到你——那些貼著你肩膀與背的人。對晶體中的一個原子而言,配位數就是同樣的概念:它直接接觸多少個其他原子,也就是它的最近鄰數目。
不同結構給出不同的數目。FCC 與 HCP 各為 12(等大球體的上限,因為兩者都是最密堆積)。BCC 為 8。簡單立方為 6。鑽石結構只有 4。一般而言,配位數越高,堆積越密。在離子晶體中,配位數由離子半徑的比值決定——小的陽離子只能接觸有限數目的大陰離子。
配位數是結構的一個快速指紋,並與堆積和密度連動。它甚至會在多形轉換時改變:鐵由 BCC 加熱轉為 FCC 時,配位數由 8 躍升為 12,金屬也略微緻密化,這正是鋼在高溫與低溫下行為迥異的原因之一。
沿著配位數階梯往下看:FCC 與 HCP 有 12 個相切鄰居,BCC 有 8 個,簡單立方 6 個,鑽石只有 4 個。鄰居越少代表空隙越多——鑽石配位數 4,堆積因數低到只有 0.34。
結構越開放,配位數越低:12 到 8 到 6 到 4。
12 是等大球體的上限;更高的數值只出現在原子大小不同時(如某些介金屬)。配位數只算相切的鄰居,不是晶胞內的全部原子。
又称
另见