疊差

最密堆積晶體是把一層層一模一樣的原子層像水果攤堆橘子那樣疊起來建成的。每一新層都嵌進下層的凹窩裡，而每次恰好有兩種凹窩可選。照 ...ABCABCABC... 的重複順序疊，得到面心立方（FCC）；照 ...ABABAB... 疊，得到六方最密堆積（HCP）。疊差（stacking fault）就是這個序列裡的一個局部錯誤，有一層放進了錯的凹窩，使完美的順序只在一兩個面的範圍內被打斷，之後又恢復。

疊差是一種二維缺陷：一薄片堆積序列被打斷的區域。舉例來說，一顆 ...ABCABCABC... 的 FCC 晶體，有疊差時可能讀作 ...ABC AB ABC...，少了一層 C（本質型疊差，intrinsic）或多插了一層（外質型疊差，extrinsic）。在局部上，那幾層出錯的層看起來像錯的結構，是 FCC 裡夾了一薄片類 HCP。它要付出能量，即疊差能，單位 mJ/m^2，因為次近鄰的排列錯了，儘管每個原子仍擁有完整的 12 個最近鄰。關鍵在於：疊差是當一根全差排分裂成兩根不全差排（partial dislocation）、兩者之間夾著一條疊差帶時產生的。

疊差能掌控金屬如何變形。低疊差能金屬（如黃銅或沃斯田鐵不鏽鋼）的不全差排分得很開，會在平坦的平面帶中變形、容易產生雙晶、加工硬化很強；高疊差能金屬（如鋁）的不全差排靠得很緊，能自由地交叉滑移，變形較為均勻。誠實提醒：疊差不是斷鍵、也不是縫隙。每個原子都保有 12 個鄰居；只有較長程的堆積圖案被擾動了，這正是它能量如此之小的原因。