最密堆積與常見晶體結構

堆積序列(stacking sequence)

堆積序列是一份逐層說明最密堆積面如何一層層疊上去的配方。給最密堆積層每個可能的橫向位置一個字母 A、B 或 C,整個晶體就變成像 ABCABCABC 這樣的字串。這個字串是為結構命名、以及察覺哪裡出錯的簡潔方式。

有兩種序列佔主導。FCC 是 ...ABCABC...,每層先移到新位置再返回的三層重複。HCP 是 ...ABAB...,每隔一層就疊回第一層的兩層重複。配方裡的錯誤,例如 ...ABCABABC...,就是一個疊差:一片錯誤堆疊的薄板嵌入原本完美的晶體。這種偏差的能量代價就是疊差能,而它竟然主宰了差排如何分裂、金屬如何容易加工硬化。

由於區分 FCC 與 HCP 的只有堆積方式,而且可能出現許多長週期序列(ABCACB,以及更長的),堆積序列成了談論多型(如碳化矽)的自然語言——那裡有數十種結構,差別只在相同的層如何堆疊。讀懂序列,就等於為結構命了名。

ABCABC 是 FCC;ABAB 是 HCP;像 ABCACABC 這樣的單一偏差就是一個疊差,代價為疊差能。

相同的最密堆積層、不同的節奏,就給出完全不同的晶體。

字母 A、B、C 標示的是整層的橫向位置,而非不同的原子。每一層都是相同的最密堆積面;改變的只是它的水平位移。

又称
stacking orderlayer sequence堆積順序堆疊序列