材料科學(xué)基礎(chǔ)第三章

第3章晶體結(jié)構(gòu)3.1引言晶體：原子（或分子、離子）在三維空間呈周期性重復(fù)排列，具有平移對稱性。晶體分為單晶體和多晶體。多晶體有晶界存在。非晶體：原子具有長程無序和短程有序（0.1

1nm）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。不具有平移對稱性。無晶界。一種物質(zhì)是否以晶體或非晶體形式出現(xiàn)，與外部環(huán)境條件和加工制備方法有關(guān)。晶態(tài)和非晶態(tài)往往可以相互轉(zhuǎn)化。1天然晶體具有規(guī)則外形和宏觀對稱性。2高分辨率電鏡（HighResolutionElectronMicroscopy,HREM）直接觀察晶體中原子的規(guī)則排列。33.2布拉維點(diǎn)陣和單胞3.2.1基本概念

晶體結(jié)構(gòu)（晶體點(diǎn)陣）：晶體中原子或分子在三維空間有規(guī)律的周期性的具體排列方式。陣點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)）：忽略實(shí)際原子或分子的體積，將其看作一個(gè)幾何點(diǎn)，這樣的點(diǎn)稱為陣點(diǎn)。注意：陣點(diǎn)可以是原子或分子的中心，也可以是彼此等同的原子群或分子群的中心，但各個(gè)陣點(diǎn)的周圍環(huán)境必須相同。4

空間點(diǎn)陣：陣點(diǎn)在三維空間呈周期性規(guī)則排列所組成的陣列。（陣點(diǎn)是構(gòu)成空間點(diǎn)陣的基本要素）

晶格（空間格子）：為了便于描述空間點(diǎn)陣的圖形，可用許多平行的直線把所有陣點(diǎn)連接起來，構(gòu)成一個(gè)三維的幾何格架，稱為晶格或空間格子。（可以形象描述空間點(diǎn)陣的幾何形狀，實(shí)質(zhì)仍是空間點(diǎn)陣）

晶胞：能夠代表晶格中原子排列特征的最小單元體。（將晶胞作三維的重復(fù)堆砌就構(gòu)成了空間點(diǎn)陣）5a

c

b

αβγ空間點(diǎn)陣、晶胞6晶胞通常是平行六面體。選取晶胞的原則：

a.幾何形狀與晶體具有同樣的對稱性；

b.平行六面體內(nèi)相等的棱和角的數(shù)目最多；

c.當(dāng)平行六面體棱間夾角存在直角時(shí)，直角數(shù)目應(yīng)最多；

d.在滿足上述條件下，晶胞應(yīng)具有最小的體積。3.2.2晶胞7晶胞中的6個(gè)參數(shù)——晶格參數(shù)（或點(diǎn)陣參數(shù)），描述了晶胞的形狀和大小。點(diǎn)陣參數(shù)三個(gè)棱邊長度a、b、c——點(diǎn)陣常數(shù)各晶軸（棱邊）之間的夾角

、

、

83.2.3布拉菲點(diǎn)陣與晶系

14種布拉菲點(diǎn)陣根據(jù)空間點(diǎn)陣中“每個(gè)陣點(diǎn)周圍的環(huán)境相同”的要求，法國晶體學(xué)家布拉菲（A.Bravais）于1948年用數(shù)學(xué)方法證明了空間點(diǎn)陣共有14種，而且也只有14種。這14種空間點(diǎn)陣被稱為布拉菲點(diǎn)陣。

9簡單三斜簡單單斜底心單斜簡單正交底心正交體心正交面心正交14種布拉菲點(diǎn)陣的晶胞10簡單六方簡單菱方簡單四方體心四方簡單立方體心立方面心立方11

7個(gè)晶系根據(jù)晶胞的三個(gè)晶胞棱長（a、b、c）和三個(gè)棱間夾角（

、

、

）的相互關(guān)系，可以將全部空間點(diǎn)陣歸屬于7種類型，即7個(gè)晶系。分類時(shí)只考慮a、b、c是否相等，

、

、

是否相等或呈直角等因素，即只考慮了晶胞的外形，而不涉及晶胞中原子的具體排列。1214種布拉菲點(diǎn)陣與7個(gè)晶系133.2.4晶體結(jié)構(gòu)與空間點(diǎn)陣的關(guān)系晶體結(jié)構(gòu)：其類型取決于原子的結(jié)合方式，陣點(diǎn)的位置上可以是一個(gè)或多個(gè)實(shí)際質(zhì)點(diǎn)或者原子團(tuán)，其種類可以是無限的?？臻g點(diǎn)陣：每個(gè)陣點(diǎn)處原子都具有相同的環(huán)境，其種類有限（僅有14種）。14(a)、(b)、(c)圖為三種不同的晶體結(jié)構(gòu)，但都屬于同一種空間點(diǎn)陣，即簡單立方點(diǎn)陣（圖(d)）。不同的晶體結(jié)構(gòu)可以歸屬于同一種空間點(diǎn)陣，每種空間點(diǎn)陣可以形成無限多的晶體結(jié)構(gòu)?？臻g點(diǎn)陣＋基元＝晶體結(jié)構(gòu)153.3每個(gè)陣點(diǎn)只有一個(gè)原子的晶體及六方晶體工業(yè)上常用的金屬不下三、四十種，除少數(shù)金屬具有較復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)外，絕大多數(shù)金屬均為比較簡單的高對稱性晶體結(jié)構(gòu)，它們是面心立方（A1，fcc）體心立方（A2，bcc）密排六方（A3，hcp）：六方晶系

立方晶系163.3.1晶胞類型面心立方（face-centeredcubic，fcc，A1）具有fcc結(jié)構(gòu)的金屬有Al、Cu、Ni、

-Fe、Co、Ca、Pt、Ag等。17體心立方（body-centeredcubic，bcc，A2）具有bcc結(jié)構(gòu)的金屬有Cr、V、

-Fe、Mo、W、

-Ti等。18密排六方（hexagonalclose-packed，hcp，A3）屬于密排六方的金屬有：Mg、Zn、Be、Cd、

-Co、

-Ti、

-Zr等。193.3.2點(diǎn)陣常數(shù)（晶格常數(shù)）一般用X-ray衍射法測定。

fcc、bcc：立方晶系，點(diǎn)陣常數(shù)a，即立方體的棱長。fccbcc20

hcp：2個(gè)點(diǎn)陣常數(shù)，即正六邊形的邊長a，上、下底面的間距c。

c/a稱為軸比。若頂角原子及面心原子恰好與體內(nèi)的三個(gè)原子相切，即屬于理想密排六方結(jié)構(gòu)，此時(shí)的。但實(shí)際上c/a往往偏離1.633，即為非理想hcp。

c/a值的范圍：1.568（鈹，Be）～1.886（鎘，Cd）21223.3.3晶胞中的原子數(shù)

fcc：

bcc：

hcp：233.3.4配位數(shù)（CN，CoordinationNumber）配位數(shù)：任一原子周圍與其最近鄰且等距離的原子個(gè)數(shù)。配位數(shù)的意義：反映了晶體中原子排列的緊密程度。配位數(shù)越大，原子排列越緊密。24

fcc

沿立方體面對角線方向的原子排列最緊密。CN＝12，原子間相距a/2。25

bcc

沿立方體體對角線方向的原子排列最緊密。CN＝8，原子間相距a/2。

有時(shí)CN＝8+6，其中的6是次近鄰原子數(shù)，指周圍晶胞的體心原子，相距為a，上下、左右、前后各有一個(gè)。（次近鄰與最近鄰之間差距較小，僅為15％，意味著次近鄰原子之間還存在著鍵力作用）26

hcp①理想hcp（c/a=1.633，所有相鄰原子之間均相切）

CN＝12，原子相距a。②如果c/a≠1.633，則CN＝6（最近鄰原子數(shù)）+6（次近鄰原子數(shù)）（以底面或頂面的面心原子為中心）27

bcc：最近鄰8，考慮次近鄰為8＋6；

fcc：最近鄰12；

hcp：理想狀態(tài)12，非理想狀態(tài)6＋6。283.3.5原子半徑設(shè)原子為大小相等的剛性球，半徑為ra。

fcc<110>晶向（面對角線方向）的原子彼此相切，排列最緊密。

29

bcc<111>晶向（體對角線方向）的原子彼此相切，排列最緊密。

30

hcp

當(dāng)c/a=1.633時(shí)，所有相鄰原子都彼此相切，排列緊密。此時(shí)2ra=a，ra=a/2。hcp當(dāng)c/a≠1.633時(shí)，31注意：任何元素的原子半徑并不是固定不變的，而是受到多種因素的影響。影響原子半徑的主要因素有：外界條件（溫度、壓力）結(jié)合鍵晶格類型（配位數(shù)）原子核外層電子結(jié)構(gòu)323.3.6致密度（K）致密度：也稱為堆垛密度，指單位晶胞體積中原子所占的體積。K＝原子總體積／晶胞體積（假設(shè)原子為剛性球）致密度也反映了晶體中原子排列的緊密程度。K值越大，晶體排列得越緊密。33說明：fcc和hcp的CN和K均相同，說明兩種晶體結(jié)構(gòu)中原子排列的緊密程度相同。并且兩者的CN和K均高于bcc，說明fcc和hcp比bcc致密。一般把fcc和hcp稱為密排結(jié)構(gòu)，把bcc稱為非密排結(jié)構(gòu)。（理想密排時(shí)，c/a=1.633）34353.4密勒指數(shù)晶面：點(diǎn)陣中陣點(diǎn)組成的面，表示原子面。晶向：點(diǎn)陣中陣點(diǎn)的連線，表示原子列的方向。用晶面指數(shù)和晶向指數(shù)來確定和區(qū)分不同的晶面和晶向。國際上通用密勒（Miller）指數(shù)統(tǒng)一標(biāo)定。363.4.1立方晶系的晶面指數(shù)與晶向指數(shù)3.4.1.1晶面指數(shù)（hkl）步驟：①建立坐標(biāo)系。以某一陣點(diǎn)為原點(diǎn)，三個(gè)棱邊為坐標(biāo)軸，并以三個(gè)棱長（點(diǎn)陣常數(shù)）a、b、c分別作為三個(gè)坐標(biāo)軸的單位長度。注意：坐標(biāo)原點(diǎn)O不能位于所研究的平面內(nèi)。②求此面在各坐標(biāo)軸上的截距。③求截距的倒數(shù)，并化為互質(zhì)的最小整數(shù)，放入（）中。則（hkl）即為所求的晶面指數(shù)。注意：如果晶面在某個(gè)坐標(biāo)軸上的截距為負(fù)，則在相應(yīng)的指數(shù)上方加負(fù)號。3738注意：待定晶面不能通過坐標(biāo)原點(diǎn)。當(dāng)晶面的某一點(diǎn)通過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，可將坐標(biāo)系進(jìn)行平移，以保證截距的獲取。當(dāng)晶面與某晶軸平行時(shí)，規(guī)定其截距為，則截距倒數(shù)為0。當(dāng)晶面與坐標(biāo)軸的負(fù)方向相交時(shí)，截距為負(fù)。39晶面指數(shù)的標(biāo)定40已知晶面

標(biāo)定指數(shù)

易犯的錯(cuò)誤：指數(shù)不用圓括號表示；指數(shù)中各數(shù)字之間打逗號或頓號。已知指數(shù)

畫出晶面對晶面指數(shù)取倒數(shù)，即可得到晶面在三個(gè)坐標(biāo)軸上的截距。要求：通過變換坐標(biāo)，將晶面畫在一個(gè)晶胞內(nèi)。41例：在立方晶系中畫出（421）和（10）晶面已知晶面指數(shù)畫晶面42晶面a1b1c1d1：(110)晶面a2b2c2d2：(110)晶面a1b1c1：(11)晶面a2b2c2：(1)43結(jié)論：平行晶面的晶面指數(shù)相同，或者數(shù)字相同而正負(fù)號完全相反，如(hkl)與(hkl)。也就是說，某一晶面指數(shù)(hkl)并不是特指某一個(gè)晶面，而是代表與該晶面平行的所有晶面。平行晶面是等同的，其原子排列和空間位向均相同。44晶面族原子排列方式相同但空間位向不同的所有晶面可歸為一類，稱為晶面族。用｛hkl｝表示。

規(guī)律：立方晶系中，同一晶面族的各組晶面指數(shù)的數(shù)字相同，但排列秩序或正負(fù)號不同。所以在立方晶系中，｛hkl｝晶面族包括的晶面可以用h、k、l三個(gè)數(shù)字的排列組合方式找出。但是，該方法只適用于立方晶系，不適用于非立方晶系。4546Total:12473.4.1.2晶向指數(shù)[uvw]步驟：①建立坐標(biāo)系。方法同晶面指數(shù)。注意：坐標(biāo)原點(diǎn)O必須在所研究的晶向上。（一般選晶向的起點(diǎn)作為原點(diǎn)）②確定晶向終點(diǎn)的三個(gè)坐標(biāo)值。③將坐標(biāo)值化為互質(zhì)的最小整數(shù)，放入[]中。則[uvw]即為所求的晶向指數(shù)。48注意：如果u、v、w中某一數(shù)值為負(fù)，則將負(fù)號標(biāo)注在該數(shù)的上方。與晶面指數(shù)的區(qū)別：①兩種指數(shù)的括號不同；②

晶面指數(shù)：找截距

取倒數(shù)

化為互質(zhì)最小整數(shù)；晶向指數(shù)：找終點(diǎn)坐標(biāo)

化為互質(zhì)最小整數(shù)。49如OF：xyz

??1uvw

112OF晶向[112]50OA:[121]OB:[111]OC:[010]OD:[101]OE:[001]CD:[1

11]EF:[11

1]晶向指數(shù)的標(biāo)定51某一晶向指數(shù)[uvw]并不特指某一晶向，而是代表與該晶向相互平行、位向相同的所有晶向。如果晶向指數(shù)的數(shù)字相同而正、負(fù)號完全相反，如[uvw]和[]，則這兩個(gè)晶向相互平行但方向相反。（與矢量的相關(guān)概念相同）已知晶向

標(biāo)定指數(shù)；已知指數(shù)

標(biāo)出晶向（指數(shù)除以最小公倍數(shù)即可得到晶向終點(diǎn)的坐標(biāo)值）要求：通過變換坐標(biāo)系，將晶向畫在一個(gè)晶胞內(nèi)。52例：在立方晶胞內(nèi)畫出[101]、[1

11]和[1

2

1]晶向。＊當(dāng)指數(shù)中有負(fù)值時(shí)，把坐標(biāo)原點(diǎn)沿負(fù)指數(shù)軸的正向移動(dòng)。

[101]—OF[1

11]—BF[1

2

1]—EJ53晶向族原子排列相同但空間位向不同的所有晶向可歸為一類，稱為晶向族。用<uvw>表示。例如：立方晶系中<100>：立方體的棱邊方向（6個(gè)晶向）；<110>：立方體的面對角線方向（12個(gè)晶向）；<111>：立方體的體對角線方向（8個(gè)晶向）。54規(guī)律：立方晶系中，同一晶向族的各組晶向指數(shù)的數(shù)字相同，但排列秩序或正負(fù)號不同。所以在立方晶系中，<uvw>晶向族包括的晶向可以用u、v、w三個(gè)數(shù)字的排列組合方式找出。但是，該方法只適用于立方晶系，不適用于非立方晶系。

例如：立方晶系中55規(guī)律：在立方晶系中，指數(shù)相同的晶面和晶向相互垂直。也就是說，立方晶系的晶面及其法線具有相同的指數(shù)。例如：

[100]⊥(100)[111]⊥(111)[110]⊥(110)[111](111)(110)[110]563.4.2六方晶系的晶面指數(shù)和晶向指數(shù)通常采用四軸坐標(biāo)表示法。四軸坐標(biāo)系：以a1、a2、a3和c四個(gè)軸為坐標(biāo)軸，a1、a2、a3三個(gè)軸位于同一平面上，彼此間的夾角均為120

。六方晶系的四軸坐標(biāo)系573.4.2.1晶面指數(shù)(hkil)

其方法與立方晶系的相同。（建立坐標(biāo)系

找截距

求截距的倒數(shù)

化為最小整數(shù)）∵三維空間中獨(dú)立的坐標(biāo)軸最多不超過3個(gè)∴位于同一平面上的h、k、i中必定有一個(gè)不是獨(dú)立的，可以證明i=-(h+k)。58593.4.2.2晶向指數(shù)[uvtw]

同理，u、v、t之間滿足t=-(u+v)。方法一：取O為原點(diǎn)，a1、a2和c為坐標(biāo)軸，先用三軸坐標(biāo)系標(biāo)定出待定晶向的晶向指數(shù)[UVW]，然后按照下列公式換算成四軸坐標(biāo)系的指數(shù)[uvtw]。（對坐標(biāo)軸作平行線找終點(diǎn)坐標(biāo)）

u=(2U-V)/3 v=(2V-U)/3 t=-(U+V)/3 w=W60已知：t=-(u+v)，a3=－(a1+a2)代入上式得到：OP=ua1+va2+(u+v)(a1+a2)+wc=(2u+v)a1+(2v+u)a2+wc=Ua1+Va2+Wc在四軸坐標(biāo)系中，晶向OP的矢量可以表達(dá)為：OP=ua1+va2+ta3+wc61所以U=2u＋vV=2v＋uW=w從而u=(2U-V)/3v=(2V-U)/3t=-(U+V)/3w=W62方法二：直接在四軸坐標(biāo)系上標(biāo)定。步驟：①

找晶向終點(diǎn)的垂直投影坐標(biāo)（對坐標(biāo)軸作垂線找終點(diǎn)坐標(biāo)）；②

投影坐標(biāo)的前三項(xiàng)×2/3；③

連同投影坐標(biāo)的第4項(xiàng)一起化為最小整數(shù)。63643.5晶體結(jié)構(gòu)的密度和堆垛因子3.5.1線密度（

L）

線密度：單位長度晶向上相同陣點(diǎn)的數(shù)目。

L＝一個(gè)晶胞內(nèi)沿某個(gè)晶向上原子中心的數(shù)目／包含在一個(gè)晶胞內(nèi)該晶向的長度65例：fcc中[110]晶向的線密度66在任何晶系中具有最高

L的方向稱為最密排方向。

fcc的最密排方向：

<110>晶向（該晶向上的原子彼此相切，排列最緊密）

bcc的最密排方向：

<111>晶向，673.5.2面密度（

P）面密度：單位面積晶面上的原子數(shù)。

P＝一個(gè)晶胞內(nèi)中心位于某個(gè)晶面上的原子數(shù)目／一個(gè)晶胞內(nèi)該晶面的面積68例：fcc中(111)晶面的面密度任何晶系中具有面密度的晶面都稱為密排面。69任一給定晶系中具有最大

P值的晶面稱為最高密度面。

密排面都是最高密度面，但最高密度面不一定是密排面。表bcc、fcc和hcp晶體結(jié)構(gòu)中的密排方向和最高密度面

703.5.3體密度（

V）體密度：單位體積晶胞中的原子數(shù)。

V＝晶胞內(nèi)的原子數(shù)目／晶胞的體積例：fcc結(jié)構(gòu)的體密度具有體密度的晶體結(jié)構(gòu)稱為密排結(jié)構(gòu)。713.5.4原子的堆垛因子及配位數(shù)原子堆垛因子(APF)＝晶胞中的原子體積／晶胞體積，即前述的“致密度（K）”。在原子尺寸（及共價(jià)鍵時(shí)的價(jià)數(shù)）約束下，原子以盡可能緊密的堆垛和最高配位數(shù)的方式排列在能量上是最有利的。在大多數(shù)情況下，fcc和hcp兩種密排結(jié)構(gòu)是能量最有利的原子排列，sc（簡單立方）結(jié)構(gòu)是能量最不利的原子排列，bcc居中。723.5.5密排結(jié)構(gòu)中原子的堆垛方式

fcc和hcp兩種晶體結(jié)構(gòu)的配位數(shù)（12）和致密度（0.74）相同，即其中原子排列的緊密程度一樣。這種現(xiàn)象可用晶體中的原子堆垛方式來解釋。73原子在密排面上所處的位置只可能有3種，即A位置、B位置和C位置（B位置和C位置相對于A位置是等效的）。74

hcp結(jié)構(gòu)是以(0001)密排面沿[0001]晶向按ABABAB······順序堆垛而成。

fcc結(jié)構(gòu)是以{111}密排面沿<111>晶向按ABCABC······順序堆垛而成。75面心立方的堆垛順序由于B位置和C位置相對于A位置是等效的，所以堆垛選擇位置上的不同并不影響原子排列的緊密程度。最終使得fcc和hcp這兩種不同晶體結(jié)構(gòu)中的原子排列緊密程度相同，表現(xiàn)為配位數(shù)（CN）和致密度（K）相同。76密排六方面心立方77點(diǎn)陣的堆垛密度小于1，說明點(diǎn)陣并沒有被原子填滿，剛球原子之間存在空隙，這就是晶體中的間隙。四面體間隙：4個(gè)原子圍成的間隙。八面體間隙：6個(gè)原子圍成的間隙。3.6間隙位置和尺寸783.6.1fcc結(jié)構(gòu)中的間隙①八面體間隙fcc中的八面體間隙79

fcc的八面體間隙由6個(gè)面心原子組成，間隙中心除體心處有1個(gè)外，12條棱的中心各有一個(gè)八面體間隙中心。八面體間隙數(shù)：12

1/4+1＝4

八面體間隙特點(diǎn)：正八面體間隙（高度＝最大寬度＝a）80②四面體間隙fcc中的四面體間隙81

fcc的四面體間隙由一個(gè)頂角原子與相鄰的3個(gè)面心原子構(gòu)成，間隙中心在晶胞體對角線上，每條體對角線上各有2個(gè)四面體間隙中心，分別位于1/4和3/4長度處。四面體間隙數(shù)：4

2=8。823.6.2bcc結(jié)構(gòu)中的間隙①八面體間隙bcc中的八面體間隙83

bcc的八面體間隙是由同一個(gè)晶胞面上的4個(gè)頂角原子與相鄰兩個(gè)晶胞的體心原子所組成。在晶胞的6個(gè)面中心和12條棱中心處各有一個(gè)八面體間隙中心。八面體間隙數(shù)：6

1/2+12

1/4=6

八面體間隙特點(diǎn)：扁八面體間隙（高度(a)＜最大寬度(a)），在形狀上與fcc的八面體間隙不同84②四面體間隙bcc中的四面體間隙85

bcc的四面體間隙由2個(gè)頂角原子與相鄰兩個(gè)晶胞的體心原子組成。每個(gè)面上均有4個(gè)四面體間隙中心。四面體間隙數(shù)：6

(4

1/2)=12863.6.3hcp中的間隙①八面體間隙hcp中的八面體間隙87hcp中的四面體間隙②四面體間隙88

hcp的八面體間隙和四面體間隙與fcc的對應(yīng)間隙形狀完全相同，僅位置不同。八面體間隙數(shù)：6

四面體間隙數(shù)：8+(6

2

1/3)=12893.6.4間隙半徑（rb）間隙半徑：間隙中能夠容納的最大剛球半徑。

首先確定間隙中心的位置，然后用間隙中心到最近鄰原子中心的距離減去原子半徑即為間隙半徑。90ra+rb=a/2

rb/ra=0.414fcc中的八面體間隙半徑和四面體間隙半徑91表三種晶體結(jié)構(gòu)的間隙對比注意：

hcp一欄中是c/a=1.633，即理想密排六方時(shí)的數(shù)據(jù)；

bcc中扁八面體間隙<110>晶向可容納的最大剛球半徑為(2-)a/4。但是根據(jù)定義，間隙半徑是由間隙在不同方向上的最小尺寸所決定的。923.7每個(gè)陣點(diǎn)含多個(gè)原子的晶體3.7.1每個(gè)陣點(diǎn)位置具有兩個(gè)原子的晶體3.7.1.1氯化銫（CsCl）結(jié)構(gòu)

CsCl型結(jié)構(gòu)是離子晶體結(jié)構(gòu)中最簡單的一種，屬立方晶系簡單立方點(diǎn)陣。93

Cl-離子構(gòu)成正六面體，Cs+在其中心，Cs+和Cl-的配位數(shù)均為8。一個(gè)晶胞內(nèi)含Cs+和Cl-各一個(gè)。屬于這種結(jié)構(gòu)類型的有CsBr，CsI。943.7.1.2氯化鈉（NaCl）結(jié)構(gòu)95

NaCl屬立方晶系面心立方點(diǎn)陣。Na+位于Cl-形成的八面體間隙中。

NaCl結(jié)構(gòu)可以看成是兩個(gè)面心立方結(jié)構(gòu)（一個(gè)是Na+的，一個(gè)是Cl-的）相互在棱邊上穿插而成，其中每個(gè)Na+被6個(gè)Cl-包圍，反過來Cl-也被等數(shù)的Na+包圍。每個(gè)晶胞的離子數(shù)為8，即4個(gè)Na+和4個(gè)Cl-。96自然界有幾百種化合物都屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，有氧化物MgO、CaO、SrO、BaO、CdO、MnO、FeO、CoO、NiO；氮化物TiN、LaN、ScN、CrN、ZrN；碳化物TiC、VC、ScC等；堿金屬硫化物和鹵化物（CsCl、CsBr、CsI除外）也都具有這種結(jié)構(gòu)。973.7.1.3鉆石立方結(jié)構(gòu)也稱為金剛石結(jié)構(gòu)，屬于復(fù)雜面心立方點(diǎn)陣，每一個(gè)陣點(diǎn)上有2個(gè)原子。這種晶體結(jié)構(gòu)也可以看作是由兩個(gè)面心立方點(diǎn)陣穿插而成。兩個(gè)面心立方點(diǎn)陣沿著體對角線相對位移了體對角線的1/4長度。每個(gè)晶胞有8個(gè)原子。第ⅣA族中的鍺、硅、－錫等都具有金剛石結(jié)構(gòu)。98993.7.1.4閃鋅礦型結(jié)構(gòu)又稱立方ZnS型結(jié)構(gòu)（β-ZnS），屬于立方晶系面心立方點(diǎn)陣。S2-位于立方晶胞的頂角和面心上，構(gòu)成一套完整的面心立方晶格，而Zn2+也構(gòu)成了一套面心立方格子，在體對角線1/4處互相穿插而成。100閃鋅礦結(jié)構(gòu)與鉆石立方結(jié)構(gòu)相似，兩種結(jié)構(gòu)中的原子處于相同位置，但每個(gè)陣點(diǎn)中的兩個(gè)原子是不同的。101在閃鋅礦的晶胞中，一種離子（S2-或Zn2+）占據(jù)面心立方結(jié)構(gòu)的陣點(diǎn)位置，另一種離子（Zn2+或S2-）則占據(jù)四面體間隙的一半。

Be、Cd的硫化物，硒化物，碲化物及CuCl也屬于閃鋅礦型結(jié)構(gòu)。1023.7.2每個(gè)陣點(diǎn)有3個(gè)原子的晶體3.7.2.1CaF2（螢石）型結(jié)構(gòu)

CaF2屬立方晶系面心立方點(diǎn)陣。Ca2+處于立方體的頂角和各面心位置，形成面心立方結(jié)構(gòu)。F-位于全部的8個(gè)四面體間隙中。正負(fù)離子數(shù)比為1:2。103屬于CaF2型的化合物有ThO2、CeO2、VO2、ZrO2等。1043.7.2.2反CaF2型結(jié)構(gòu)

反CaF2型結(jié)構(gòu)是將CaF2型結(jié)構(gòu)中兩種離子在點(diǎn)陣中的位置互換，即非金屬性較強(qiáng)的B離子構(gòu)成面心立方點(diǎn)陣，而金屬性較強(qiáng)的A離子占據(jù)面心立方點(diǎn)陣中的四面體間隙位置。具有反CaF2型結(jié)構(gòu)的化合物有Mg2Si、Mg2Ge、Mg2Sn、Mg2Pb等。1053.7.2.3白石英結(jié)構(gòu)106白石英結(jié)構(gòu)可以想象為[SiO4]4-四面體處在每一個(gè)陣點(diǎn)的鉆石立方結(jié)構(gòu)。每一個(gè)O原子由2