2011年03月22日

一、实验目的
1）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、原子排列和密度；
2）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；
3）熟悉面心立方和密排六方晶体结构中，最密排面的堆垛顺序；
4）进一步练习晶面和晶向指数的确定方法。
二、原理概述
1、晶体
原子、分子或它们的集团，按一定规则呈周期性重复排列，即构成晶体。自然界中迈80种金属元素，其中大多数属于面心立方、体心立方和窑排六方三种典型晶阵结构。其结构特点如图4-1所示。
2、晶面
同处于一个平面中的原子构成晶面。任一晶面指数表示晶体中险乎平行的所有晶面。不同指数的晶面空间方位、原子排列方式和原子面密度不同。立方晶体结构中常用晶面的方位和原子排列如图4-2所示。
3、晶向
晶体中任一原子列均构成一晶向。任一晶向指数代表晶体中险乎平行并同向的所有原子列。不同指数的晶向有不同的空间方位和原子问距。面心立方和体心立方晶体的最密排晶向如图4-3所示。
4、面心立方和密排六方晶体结构最密排面的堆垛顺序
面心立方和密排六方晶体结构均为等径原子最密排结构，二者致密度均为0.74，配位数均为12，它们的区别在于最密排面的堆垛顺序不同。面心立方晶你的最密排面{111}按ABCABC……顺序堆垛，而密徘六方晶体的最密排面{0001}按ABABAB……顺序堆垛。A、B、C均表示堆垛时原子所占据的相应位置，如图4-4所示。
5、晶体中间隙的意义、位置、大小和数量
从原子排列刚球模型可见，除最近邻原子外，球间都有空隙，就是这些空隙构成了晶体中的间隙（又称空腔）。尺寸较大的间隙，因具备溶入其它小原子的可能而被人们所重视。按周围原子的分布可将间隙分为两种，即四面体间隙和八面体间隙。其位置如图4-5至图4-7所示。间隙的大小和数量如表4-1所示。
表4-1间隙的大小和数量
晶体结构
间隙
大小
数量/每个晶胞

面心立方
八面体间隙
rB=0。414rA
4