题目
体心立方结构中原子的最密排晶向族是:A. <100>;B. [111];C. <111>;D. (111)。
体心立方结构中原子的最密排晶向族是:
- A. <100>;
- B. [111];
- C. <111>;
- D. (111)。
题目解答
答案
C.<111>;
解析
本题考查体心立方结构中原子最密排晶向族的相关知识。解题思路是先明确体心立方结构的特点,再分析各个晶向族中原子的排列情况,从而找出原子最密排的晶向族。
1. 体心立方结构特点
体心立方结构(BCC)的晶胞中,原子位于立方体的八个顶点和立方体的体心位置。
2. 分析各选项
- 选项A:<100>晶向族
晶向族包括[100]、[010]、[001]等晶向。在体心立方结构中,沿晶向,原子是沿着立方体的棱边排列的。每个棱边的原子只与相邻的两个顶点原子接触,原子排列的紧密程度相对较低。
- 选项B:[111]晶向
[111]是<111>晶向族中的一个具体晶向。单独说[111]不能代表整个晶向族的情况,而题目问的是晶向族,所以该选项不符合要求。 - 选项C:<111>晶向族
晶向族包括[111]、[1 - 11]、[11 - 1]、[-111]等晶向。在体心立方结构中,沿晶向,原子排列是最紧密的。可以通过计算体心立方结构中晶向上原子的间距来证明。设体心立方晶胞的晶格常数为$a$,根据体心立方结构的几何关系,体对角线长度为$\sqrt{3}a$,而体心原子与顶点原子是相互接触的,所以晶向上原子的间距$d=\frac{\sqrt{3}}{2}a$。在这个方向上,原子之间的距离相对较小,排列更加紧密。
- 选项D:(111)
(111)表示的是晶面族,而题目问的是晶向族,所以该选项不符合题意。