1。 BCC構造を理解する
* ユニットセル: BCCユニットセルには、8つの角のそれぞれとキューブの中心に1つの原子に原子があります。
* 調整番号: BCC構造内の各原子には、8つの最近隣人がいます。
2。単位セルの体積を計算します
* サイド長(a): BCCユニットセルの側面の長さを「A」とします。
* ユニットセルの体積(V_Cell): v_cell =a³
3。原子で占められている体積を計算します
* 単位セルあたりの原子: BCCユニットセルごとに効果的に2つの原子があります。
* 8角原子はそれぞれ1/8にユニットセルに寄与します(8 x 1/8 =1原子)
* 1センターアトムは完全に貢献します。
* 単一の原子の体積(v_atom): 原子が球体であると仮定すると、v_atom =(4/3)πr³であり、rは原子半径です。
* 原子の総体積(V_ATOMS): v_atoms =2 *(4/3)πr³
4。原子半径をユニットセル側の長さに関連付けます
* 対角線関係: BCCユニットセルの中心を通過する対角線を検討してください。この斜めは、2つの角原子と中心原子を通過します。この対角線の長さは4R(原子の直径の2倍)に等しくなります。
* Pythagorean定理: 3次元でピタゴラスの定理を使用すると、斜め(4R)を副次長(a)に関連付けることができます:(4R)²=a² +a² +a²=3a²
* 「a」の解決: a =(4r) /√3
5。原子パッキング係数(APF)を計算します
* apf: APF =(原子の総体積) /(ユニットセルの体積)
* 代替品: apf =[2 *(4/3)πr³] /a³
* 「a」を「r」という点でその式に置き換えます: apf =[2 *(4/3)πr³] / [(4r) /√3]³
* 単純化: apf =(π√3) /8≈0.68
したがって、BCC結晶構造の原子パッキング係数は約0.68です。 これは、ユニットセルの総体積の約68%が原子で占有され、残りのスペースが空になっていることを意味します。