§8.3 金属单质结构(The structures of pure metals)
一.金属单质结构
金属元素中具有面心立方,密集六方和体心立方三种典型结构的金属占了绝大多数,如表
8-2所示。许多金属中存在多种结构转变现象,这说明三种结构之间能量差异不大。
碱金属一般具有体心立方结构( A2),但在低温时可转变为密堆六方。碱土金属大多是密堆六方结构( A3)。过渡金属 d壳层电子半满以上的,一般是面心立方( A1), d壳层未半满的,大多是体心立方结构( A2)。比较特殊的是 Mn,有几种结晶变形( α、 β、 γ相)。
镧系元素一般是密堆六方结构,也出现复杂的堆积结构,如轻元素 α- La、 Pr、 Nd是六方密堆结构, Sm是三方九层密堆结构。錒系情况更复杂。
ⅠB族贵金属是面心立方结构( A1)。 Zn、 Cd结构接近密堆六方, Hg为三方结构。
Ⅳ族的 Ge、 Sn、 Pb采用金刚石型的 A4结构:立方面心晶胞中, 8个四面体空隙一半为原子占据,每个晶胞共有 8个金属原子如图 8-11
。
图8-10 金刚石结构
图8-11 金属的晶体构型(无色为复杂构型或无晶体结构)
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