【单选题】在体心立方晶格中，具有最大原子密度的晶面是A. ｛100｝B. ｛110｝C. ｛111｝D. ｛001｝

体心立方晶格（BCC）的原子排列特点为：每个晶胞有8个角原子和1个体心原子，其中角原子被8个相邻晶胞共享，体心原子完全属于本晶胞。晶面的原子密度指单位面积内原子的数量，需结合晶面指数分析原子排列方式。

关键思路：

1. 不同晶面指数（如｛100｝、｛110｝、｛111｝）对应不同的原子排列和间距。
2. 原子密度与原子间距和晶面面积相关：间距越小、面积越小，单位面积内原子数目越多。
3. 体心立方中，｛110｝晶面的原子间距较小且排列更紧密，导致其原子密度最大。

晶面原子密度计算

1. ｛100｝晶面

   • 原子间距：沿立方体棱方向，原子间距为$a$。
   • 晶面面积：$a^2$。
   • 原子数目：每个晶面包含1个原子（4个角原子各贡献$\frac{1}{4}$，总和为1）。
   • 原子密度：$\frac{1}{a^2}$。

2. ｛110｝晶面

   • 原子间距：沿$\langle110\rangle$方向，原子间距为$\frac{a}{\sqrt{2}}$。
   • 晶面面积：$\frac{\sqrt{2}a^2}{2}$。
   • 原子数目：每个晶面包含2个原子（由体心原子和角原子共同构成）。
   • 原子密度：$\frac{2}{\frac{\sqrt{2}a^2}{2}} = \frac{2\sqrt{2}}{a^2}$。

3. ｛111｝晶面

   • 原子间距：沿$\langle111\rangle$方向，原子间距为$\frac{a}{\sqrt{3}}$。
   • 晶面面积：$\frac{\sqrt{3}a^2}{2}$。
   • 原子数目：每个晶面包含1个原子（三角形排列）。
   • 原子密度：$\frac{1}{\frac{\sqrt{3}a^2}{2}} = \frac{2}{\sqrt{3}a^2}$。

比较结果

• ｛110｝晶面的原子密度最大，为$\frac{2\sqrt{2}}{a^2}$，约为$2.828/a^2$，显著高于其他选项。