موضوع مقاله: شبکه کریستالی هگزاگونال فشرده | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # شبکه کریستالی هگزاگونال فشرده | مقدمه: در این ساختار، اتم‌های یکی از لایه‌های متناوب مابین فواصل اتم‌های لایه‌های قبلی جای گرفته‌است (مانند ساختار FCC). | ## بخش 1: شبکه کریستالی هگزاگونال فشرده | در هر دو طرف بالا و پایین لایه‌ها، 6 اتم وجود دارد که در آرایش شش ضلعی قرار گرفته‌اند و در وسط شش ضلعی، اتم هفتم قرار گرفته‌است. لایه میانی دارای سه اتم است که به صورت مثلث مابین دو سطح شش وجهی بالایی و پایینی قرار گرفته‌اند. این بدان معنی است که شش اتم شش ضلعی در صفحات بالا و پایین قرار گرفته‌اند و فقط سه اتم میانی وجود دارد که مابین آن‌ها قرار می‌گیرد. همان‌طور که در شکل نمایش داده شده‌است، هر یک از 12 اتم دو لایه بالا و پایین، 1/6 اتم و هریک از دو اتم وسط شش وجهی، 1/2 اتم و هر یک از سه اتم میانی، یک اتم را به اشتراک می‌گذارند. این ساختار بسیار برای فلزات عنصری مانند بریلیوم، کادمیوم، منیزیوم، تیتانیوم، زینک و زیرکنیوم متداول است. این بدان معنا است که ما در ساختار HCP به جای سه لایه متفاوت اتمی، لایه سوم را تکرار لایه اول قرار می‌دهیم. ، این مطلب قابل ذکر است که پارامتر شبکه در جهات مختلف در ساختار HCP متفاوت است.طبق شکل زیر، در جهات a1، a2 و a3 پارامتر شبکه مقدار مشخصی است ولی در راستای C مقدار آن بزرگتر است و باعث می‌شود مقدار پارامتر c/a افزایش یابد. بهترین حالت c/a برای کروی بودن ساختار، عدد 1.633 است که از بین فلزات، منیزیوم نزدیک‌ترین مقدار را (1.62) به این عدد دارد. با توجه به اینکه مقدار بازده برای ساختار BCC مقدار 68% با 8 اتم است، ساختار HCP و FCC با 12 اتم و 74%، دارای آرایش اتمی متراکم تری هستند. | ## بخش 2: شبکه کریستالی هگزاگونال فشرده | به‌طور مثال، همان‌طور که در شکل نشان داده شده‌است، اگر صفحه A زیر صفحه B قرار گیرد، دو طریقه ممکن برای قرار دادن صفحه بعدی روی لایه B وجود دارد. اگر لایه جدید دقیقاً روی صفحه A قرار گیرد، این باعث به وجود آمدن سری زیر می‌شود: ...ABABAB... ولی اگر این سه لایه نسبت به یکدیگر متفاوت باشند تا لایه چهارم دقیقاً روی لایه A قرار گیرد و سری تکرار شود، سری زیر حاصل می‌شود: ...ABCABCABC... شبکه HCP برای ایجاد یک بسته شش ضلعی A-B-A-B از کره‌های اتمی، بایستی نقاط مرکزی کره‌ها برای ایجاد شبکه در نظر گرفته شوند. مختصات x کره‌ها به صورت ضریبی از 2r خواهد بود زیرا که فاصله بین مراکز هر دو کره به اندازه 2r بوده و r شعاع یک کره است . برای سادگی کار، تصور کنید که توپ‌های کروی در ردیف اول هستند و مختصات y و z آن‌ها نیز r است. مجدداً، مراکز کره‌ها روی یک خط راست در مختصات محور X به‌طوریکه مراکز با هم به اندازه 2r اختلاف داشته باشند قرار گرفته ولی یک پرش فاصله ای به اندازه r در راستای محور X اتفاق افتاده است. یعنی مرکز هر کره در این ردیف و در راستای محور X روی محل اتصال دو کره ردیف اول قرار گرفته‌است. این مسئله باعث می‌شود که کره‌های ردیف جدید، نزدیکتر به کره‌های ردیف اول قرار گیرند تا زمانیکه کلیه کره‌های ردیف جدید در محل اتصال کره‌های ردیف پیشین قرار گیرند. | ## بخش 3: شبکه کریستالی هگزاگونال فشرده | از آنجا که کره‌های جدید، در تماس با دو کره هستند، مراکز آن‌ها یک مثلث متساوی الاضلاع را با مراکز کره‌های اطراف خود به وجود می آورند. ردیف بعدی این ساختار، از الگوی پرش در راستای محور مختصات X به اندازه r و در راستای محور مختصات Y به اندازه 3√ پیروی می‌کند. در الگوی ...A-B-A-B، صفحه‌های دارای شماره فرد کره‌ها، دقیقاً همان تغییر مختصات را در راستای محور Z دارند و صفحه‌های دارای شماره زوج کره‌ها دارای همان تغییر مختصات در راستای محور X و Y هستند. هر دو نوع صفحه‌ها به وسیله روش‌های ذکر شده فوق شکل گرفته‌اند ولی نقطه شروع اولین ردیف اولین کره متفاوت است. با استفاده از صفحه ذکرشده فوق به عنوان صفحه 1، صفحه A، یک کره روی این صفحه یک کره به نحوی قرار می‌دهد که با سه کره در صفحه A تماس داشته باشد. این سه کره پیشتر در تماس با یکدیگر، یک مثلث متساوی الاضلاع را تشکیل می‌دادند ولی از آنجا که هم‌اکنون در تماس با یک کره جدید قرار گرفته اند، این چهار مرکز یک صفحه هرمی مثلثی را به وجود می آورند. تمام این گوشه‌ها برابر با 2r است زیرا این گوشه‌ها از طریق تماس دو کره به جود آمده‌اند. | ## جمع‌بندی | ارتفاع یا مختصات محور Z بین دو صفحه متفاوت بوده و به مقدار 6/3√ برابر 2r می‌گردد.