關於此實驗
旋轉並擴展晶胞,查看頂點、面、稜和體心位置。統計共享粒子數,計算堆積率和密度,並區分離子晶格與分子中心晶格。
學習目標
- 統計邊界粒子對一個晶胞的分數貢獻。
- 將硬球接觸關係與立方晶格參數連結起來。
- 區分離子晶體中的粒子數和化學式單位數。
使用方法
- 1選取一個FCC頂點位置和一個面心位置,並比較它們各自的共享分數。
- 2顯示隱藏的格點,並驗證 FCC 晶胞中有四個有效粒子。
- 3切換至 BCC,並將堆積情況與 FCC 的結果進行比較。
- 4檢視岩鹽結構晶胞,並區分八個有效離子與四個化學式單位。
模型
假設
- 單原子結構使用硬球模型。岩鹽結構晶胞由兩個 FCC 子晶格組成;其大小既能防止異種離子重疊,也能防止陰離子彼此重疊。
- 分子選項是一個以二聚體中心為格點的假想簡單立方晶格,並不表示真實分子固體的結構。其硬球堆積率刻意省略。
- 視覺展開僅用於將圖形分開顯示。密度和接觸幾何始終以未展開的模型晶胞為準。此處不考慮熱運動和晶格能。
在課堂上試試這個實驗
- Q1為什麼一個角上的球只貢獻八分之一?
- Q2為什麼岩鹽結構的慣用晶胞中有四個化學式單位,卻有八個離子?
常見問題
FCC 總是表示相同的化學鍵嗎?
不是。FCC 描述的是一種幾何排列。格點可以代表原子,也可以代表離子的一種子晶格;要確定化學性質,還需要其他資訊。
當陽離子非常小時,為什麼岩鹽結構的晶格參數會停止變化?
當陽離子半徑足夠小時,陰離子 FCC 骨架中的陰離子會先彼此接觸,而不是與異種離子接觸。此模型取這兩種最小晶胞尺寸中的較大值。
