最密堆積與常見晶體結構

四面體間隙(tetrahedral site)

四面體間隙是最密堆積晶體中兩種間隙孔洞裡較小的一種。想像一層裡有三顆相切的球,上面再靠著第四顆球落進凹窩:中央那個由四顆球(球心構成一個四面體)圍成的小空腔,就是四面體間隙。坐在那裡的任何原子配位數為 4。

由於只被四個鄰居包住,這是很緊的位置。幾何上,一顆剛好填滿四面體孔洞而不撐開主原子的球,半徑比約為 0.225;孔洞能容納的客人半徑比上限約為 0.414,超過後客人就更適合待在較大的八面體孔洞。在 FCC 晶胞中有 8 個四面體間隙,位於立方體內八個 (1/4, 1/4, 1/4) 型位置,數量是八面體間隙的兩倍。

四面體佔位建構出一些最重要的化合物結構。閃鋅礦是硫的 FCC 排列加上鋅填入一半的四面體孔洞;纖鋅礦是同一想法的 HCP 版本;在尖晶石中較小的 A 陽離子坐在四面體位置。每當你在氧化物或半導體中看到四配位,通常都是四面體間隙在作用。

在閃鋅礦中,鋅恰好佔據硫 FCC 排列中八個四面體孔洞的一半,使每個離子的配位數為 4。

四面圍一:四面體孔洞是較緊的那個,數量是八面體的兩倍。

在最密堆積中四面體孔洞是八面體孔洞的兩倍(FCC 晶胞中 8 對 4),但它們較小,因此只有夠小的陽離子會使用。

又称
tetrahedral holeT-site四面體孔洞四配位間隙