
【化】 face-centered cubic lattice
面心立方晶格(Face-Centered Cubic, FCC)是晶體結構的一種基本類型,其特點是立方體晶胞的每個頂點和每個面中心各有一個原子。該結構屬于布拉維格子分類中的立方晶系,具有高度對稱性和密堆積特性。其配位數為12,堆積密度約為74%,是金屬材料中常見的結構形式。
在材料科學中,面心立方晶格的典型代表包括鋁(Al)、銅(Cu)、金(Au)和鎳(Ni)等金屬。這類結構的原子排列方式賦予材料良好的延展性和導熱性,例如銅的FCC結構使其成為優良的導電材料。其晶胞參數可通過X射線衍射實驗測定,滿足公式: $$ a = frac{4r}{sqrt{2}} $$ 其中$a$為晶格常數,$r$為原子半徑。
面心立方晶格在工程領域應用廣泛,例如316不鏽鋼的FCC結構可提升其高溫穩定性,在航空航天材料中具有重要價值。該結構的滑移系統數量(12個)也解釋了此類金屬優異的塑性變形能力。
“面心地方晶格”可能是“面心立方晶格”的筆誤或表述差異。在晶體學中,常見的晶格類型包含面心立方晶格(Face-Centered Cubic, FCC),屬于立方晶系的一種重要結構。以下是詳細解釋:
面心立方晶格是晶體結構的一種,其特點是立方體的每個面中心以及立方體的8個角上均分布有原子(或離子、分子等結構單元)。這種排列方式通過周期性重複形成三維空間點陣,是金屬材料中常見的結構,如鋁、銅、金等。
原子位置:
每個晶胞(最小重複單元)包含:
配位數:
每個原子周圍有12個最近鄰原子(上下、前後、左右面心原子及相鄰角原子),因此配位數為12,屬于高密度堆積結構。
堆積密度:
面心立方結構的原子堆積密度(空間利用率)約為74%,是密堆積方式之一。
面心立方晶格因高堆積密度和對稱性,常出現在以下材料中:
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