釹(Neodymium,化學(xué)符號Nd)是一種稀土元素,廣泛應(yīng)用于各種高科技材料中。在討論晶胞中釹原子的數(shù)量時(shí),我們需要考慮釹在晶體結(jié)構(gòu)中的排列方式。不同的晶體結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致每個(gè)晶胞中釹原子數(shù)量的差異。以下是一些常見的晶體結(jié)構(gòu)及其對應(yīng)的晶胞中釹原子數(shù)量的詳細(xì)說明:
在簡單立方晶系中,每個(gè)晶胞只包含一個(gè)釹原子。這是因?yàn)槊總€(gè)原子位于晶胞的八個(gè)角上,每個(gè)角上的原子被8個(gè)晶胞共享,因此每個(gè)晶胞只有1個(gè)釹原子。
案例: 假設(shè)有一個(gè)簡單立方晶體的釹原子,每個(gè)晶胞中只有一個(gè)釹原子位于晶胞的角上。由于每個(gè)角上的原子被8個(gè)晶胞共享,因此每個(gè)晶胞中釹原子的數(shù)量為1。
在體心立方晶系中,每個(gè)晶胞包含2個(gè)釹原子。一個(gè)釹原子位于晶胞的中央,另外8個(gè)釹原子位于晶胞的八個(gè)角上。每個(gè)角上的原子仍然被8個(gè)晶胞共享,而中央的原子只屬于一個(gè)晶胞。
案例: 假設(shè)有一個(gè)體心立方晶體的釹原子,每個(gè)晶胞中有一個(gè)釹原子位于中央,另外8個(gè)釹原子位于晶胞的角上。由于每個(gè)角上的原子被8個(gè)晶胞共享,因此每個(gè)晶胞中釹原子的數(shù)量為2。
在面心立方晶系中,每個(gè)晶胞包含4個(gè)釹原子。每個(gè)晶胞有8個(gè)角上的原子和6個(gè)面中心上的原子。每個(gè)角上的原子被8個(gè)晶胞共享,每個(gè)面中心的原子被2個(gè)晶胞共享。
案例: 假設(shè)有一個(gè)面心立方晶體的釹原子,每個(gè)晶胞中有8個(gè)釹原子位于角上,6個(gè)釹原子位于面中心。由于每個(gè)角上的原子被8個(gè)晶胞共享,每個(gè)面中心的原子被2個(gè)晶胞共享,因此每個(gè)晶胞中釹原子的數(shù)量為4。
在六方最密堆積結(jié)構(gòu)中,每個(gè)晶胞包含6個(gè)釹原子。這種結(jié)構(gòu)有兩個(gè)釹原子層,其中每個(gè)原子層包含3個(gè)原子,且上下兩層錯位排列。
案例: 假設(shè)有一個(gè)六方最密堆積晶體的釹原子,每個(gè)晶胞中有3個(gè)釹原子位于底層,另外3個(gè)釹原子位于頂層。由于上下兩層錯位排列,因此每個(gè)晶胞中釹原子的數(shù)量為6。
綜上所述,每個(gè)晶胞中釹原子的數(shù)量取決于晶體的結(jié)構(gòu)類型。簡單立方晶系為1個(gè),體心立方晶系為2個(gè),面心立方晶系為4個(gè),六方最密堆積為6個(gè)。這些晶體結(jié)構(gòu)是釹原子在固體材料中最常見的排列方式。