六方最密元素

在晶體學中,六方最密(hexagonal closest packed, hcp)結構是一種密堆積方式,其中原子或分子在三維空間中以六方形的層狀排列。在這種結構中,每個原子被六個等距的鄰居包圍,這些鄰居位於三個相互垂直的平面上,形成一個八面體的幾何構型。

六方最密結構在許多金屬和合金中很常見,例如鎂、鋅、鈦和它們的合金。在過渡金屬和稀土金屬中,也發現了六方最密結構。這種結構具有較高的硬度和強度,但相對於面心立方(fcc)結構,它的塑性通常較差。

六方最密結構有兩種不同的堆積序列,即A型(或α型)和B型(或β型)。在A型序列中,原子堆積方式為ABAB...,而在B型序列中,原子堆積方式為ABCABC...。這兩種序列在晶體學上是不等價的,它們具有不同的熱力學性質。在實際的材料中,可能會觀察到其中一種或兩種類型的混合。

值得注意的是,六方最密結構與面心立方結構(fcc)在原子密堆積方面是等價的,這意味著它們具有相同的原子密堆積係數(約0.74)。然而,它們的晶體學點和空間群不同,這導致了它們的電子結構和物理性質有所區別。