Transcript 典型晶体结构的钢球堆垛模型分析

典型晶体结构的钢球堆垛模型
分析
实验目的
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熟悉面心立方、体心立方和密排六方晶体
结构中常用晶面、晶向的几何位置、原子
排列和致密度。
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熟悉三种晶体结构中的四面体间隙和八面
体间隙的位置和分布。
实验原理
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三种晶体结构
体心立方
面心立方
密排六方
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配位数
晶体结构中与任一原子最近邻、等距离的原子
数目。
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致密度
nV 1
K
V
K——晶体的致密度；n——一个晶胞实际包含的原子数；
V1 ——一个原子的体积；V ——晶胞的体积。
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晶向指数和晶面指数
在晶体中，由一系列原子所组成的平面称
为晶面，任意两个原子之间连线所指的方
向称为晶向。晶面指数和晶向指数是表征
不同晶面和晶向德原子排列情况及其在空
间的位向的参量。
实验仪器、设备及材料
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医用镊子
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乒乓球和钢球
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晶体结构模型
实验内容
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把钢球作为金属原子，堆垛出面心立方和体心
立方晶体的（100）、（110）、（111）和
（112）晶面
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把钢球按最密排面堆垛的顺序堆垛出面心立方
和密排六方晶体结构。
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借助模型，找出三种晶体结构中两种间隙的位
置。
以面心立方晶体为例
（100）晶面原子排列
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面心立方晶体
（111）晶面原子排列
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面心立方晶体
（110）晶面原子排列
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a
面心立方晶体
（112）晶面原子排列
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3a
实验报告
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晶体结构参数
晶体结构 原子半径
原子数
配位数
致密度
体心立方
面心立方
密排六方
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画出立方晶系的[100]、[110]、[111]、[210]
晶向和(100)、(110)、(111)、(112)晶面。
讨论题
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画出面心立方和体心立方晶体结构的
（110）、（111）、（112）晶面的原子
分布图；
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指出三种晶体结构的最密排面和最密排方
向。