انباشتگی یونها و اتم ها
ساختار انباشته به ساختاری گفته می شود که در آن اتم ها یا یون های کروی با شعاع یکسان به نحوی کنار یکدیگر قرار بگیرند که فضای خالی بین آنها به حداقل برسد. در جامد های فلزی و آن دسته از جامد های یونی که کاتیون ها در حفره های درون شبکه ای آنیون ها قرار می گیرند می توان ساختار آنها را بصورت لایه های انباشته ای از اتم های فلزی در جامد های فلزی یا آنیون ها در جامد های یونی در نظر گرفت. بر این اساس دو نوع انباشتگی هگزاگونالی و مکعبی برای اتم ها یا یون ها وجود دارد.
هرگاه اتم های فلزی یا یون ها که بصورت گوی های کروی در نظر گرفته می شوند در یک لایه کنار هم انباشته شوند هر ذره به وسیله شش ذره دیگر احاطه می شود. به این لایه از آرایش اتم ها یا یون ها، لایه A می گویند
برای ذره های لایه دوم (که لایه B نامیده می شود) تنها یک حالت وجود دارد که روی جاهای خالی (حفره های) لایه اول قرار بگیرند در این صورت جاهای خالی به صورت یک در میان اشغال می شوند. بنابراین در دومین لایه (لایه B) دو نوع حفره ایجاد می شود. یک نوع آن روی گوی لایه اول قرار می گیرد که در اینصورت قرار گرفتن لایه بعدی روی این نوع حفره، لایه جدیدی تشکیل نمی دهد، بلکه این لایه (سومین لایه) همان لایه اول بوده وترتیب قرار گرفتن ذره ها در این نوع انباشتگی به صورت ….ABAB است.
اما نوع دیگر آن در راستای حفره های خالی باقی مانده از لایه اول قرار گرفته و قرار گرفتن لایه بعدی روی این حفره ها، لایه جدیدی تشکیل می دهد که به آن لایه C می گویند. دراین نوع انباشتگی ترتیب قرار گرفتن ذره ها به صورت ….ABC ABC می باشد.
باید توجه داشت در جامد های یونی و فلزی، انباشتگی ذره ها و تشکیل شبکه بلوری به نحوی است که هرگز دولایه مجاور هم یکسان نیست
انباشتگی هگزاگونالی(hcp)
به آرایشی که الگوی انباشتگی در آن بصورت ….AB AB باشد آرایش انباشته هگزاگونالی یا hcp می گویند. دراین نوع انباشتگی درجه یا عدد کوئوردیناسیون برابر با 12 و کسر انباشتگی(فضای اشغال شده) ماکزیمم مقدار خود ینی 74 درصد است.
انباشتگی مکعبی (ccp)
به آرایشی که الگوی انباشتگی در آن ….ABC ABC باشد آرایش انباشته مکعبی یا ccp می گویند. در انباشتگی ccp همانند انباشتگی hcp عددکوئوردیناسیون برابر با 12 و کسر انباشتگی برابر با74 درصد می باشد و تنها تفاوت این دو انباشتگی در نحوه ی قرار گیری لایه ها روی هم خواهد بود.
نکته: آرایش اتم و یون ها در انباشتگی مکعبی منجر به تشکیل ساختار مکعبی مرکز وجوه پر(fcc) می شود؛ بنابراین ccp را می توان معادل fcc در نظر گرفت. در این ساختار، یون ها هشت رأس مکعب و مرکز شش وجه آن را اشغال می کنند
حفره های درون شبکه ای در آرایش های انباشته
ساختار های انباشته دارای حفره های چهاروجهی(Td) هشت وجهی(Oh) هستند که به ازای هر ذره یک حفره هشت وجهی و به تعداد بیشتر حفره های چهاروجهی وجود دارد. به طوری که در سلول واحد ccp چهار حفره هشت وجهی و هشت حفره چهاروجهی تشکیل می شود.
درحالیکه در hcp شش حفره هشت وجهی و هشت حفره چهاروجهی تشکیل خواهد شد.
غیر انباشتگی اتم ها و یون ها
همواره ذرات به صورت موثری که در ساختارهای انباشته چیده شدند روی هم قرار نمی گیرند بلکه قرارگیری لایه ها به صورتی خواهد بود که فضای اشغال شده کمتر از74 درصد است. به این نوع ساختارها، آرایش های غیرانباشته می گویند که بر دونوع اند:
الف) مکعبی مرکز پر
ب) مکعبی ساده
مکعبی مرکز پر(bcc)
هرگاه قرار گیری ذره ها طوری باشد که رأس ها و مرکز اشغال شوند آرایش مکعبی مرکز پر تشکیل می شود. در این آرایش، کسر انباشتگی 68 درصد و عدد کوئوردیناسیون 8 خواهد بود.
مکعبی ساده(sc)
هرگاه قرارگیری ذره ها روی هم طوری باشند که فقط رأس های مکعب اشغال شوند آرایش مکعبی ساده تشکیل می شود. دراین آرایش، کسر انباشتگی حداقل مقدار ینی 52 درصد و عدد کوئوردیناسیون 6 خواهد بود
مکعبی وجوه مرکز پر(fcc)
هرگاه قرارگیری ذره ها روی هم طوری باشند که علاوه بر رأس ها مرکز وجوه نیزاشغال شده باشد در این حالت مکعبی وجوه مرکز پر تشکیل میشود.دراین آرایش، کسر انباشتگی حداقل مقدار ینی 74 درصد و عدد کوئوردیناسیون 12 خواهد بود.
