ความแตกต่างที่สำคัญ – BCC กับ FCC
คำว่า BCC และ FCC ใช้เพื่อตั้งชื่อการจัดเรียงโครงสร้างผลึกสองแบบที่แตกต่างกัน BCC ย่อมาจากโครงสร้างลูกบาศก์ที่เน้นร่างกายในขณะที่ FCC หมายถึงโครงสร้างลูกบาศก์ที่มีใบหน้าเป็นศูนย์กลาง เหล่านี้เป็นรูปแบบของลูกบาศก์ขัดแตะ ดังนั้นการจัดเรียงเหล่านี้จึงมีทรงกลม (อะตอม โมเลกุลหรือไอออนซึ่งทำจากโครงตาข่าย) จัดเรียงเป็นโครงสร้างลูกบาศก์ เซลล์หน่วยของ BCC มีทรงกลมอยู่ที่มุมของลูกบาศก์และมีหนึ่งทรงกลมอยู่ตรงกลางของลูกบาศก์ เนื่องจากมีแปดมุมในลูกบาศก์ จำนวนทรงกลมทั้งหมดที่มีอยู่ในเซลล์หน่วย BCC คือ 9 หน่วยเซลล์ของ FCC มีทรงกลมในแต่ละมุมของลูกบาศก์และที่กึ่งกลางของลูกบาศก์แต่ละหน้าด้วยจากนั้นเซลล์หน่วยของ FCC จะมี 12 ทรงกลม ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง BCC และ FCC คือหมายเลขประสานงานของ BCC คือ 8 ในขณะที่หมายเลขประสานงานของ FCC คือ 12
BCC คืออะไร
คำว่า BCC ย่อมาจากการจัดเรียงลูกบาศก์ของทรงกลมที่อยู่ตรงกลางร่างกาย (อะตอม โมเลกุล หรือไอออนซึ่งทำจากตาข่าย) ในการจัดเรียงนี้ ทรงกลมจะอยู่ในแต่ละมุมของลูกบาศก์และหนึ่งทรงกลมอยู่ตรงกลางของลูกบาศก์ เซลล์หนึ่งหน่วยของโครงตาข่ายเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดซึ่งคล้ายกับโครงสร้างทั้งหมดของโครงข่าย เนื่องจากลูกบาศก์มี 8 มุม จึงมีทั้งหมด 9 ทรงกลมในโครงสร้าง BCC (แปดในมุมบวกตรงกลาง)
อย่างไรก็ตาม แต่ละทรงกลมที่มุมเซลล์ยูนิตของ BCC เป็นสมาชิกของเซลล์ยูนิตที่อยู่ใกล้เคียง นั่นเป็นเพราะโครงตาข่ายทำจากเซลล์หลายหน่วยรวมกัน เนื่องจากมีทรงกลม 8 ลูกในเซลล์หนึ่งหน่วยซึ่งเป็นมุมของเซลล์ยูนิตอื่น หมายเลขประสานงานของโครงสร้าง BCC จึงเป็น 8จากนั้น เมื่อพิจารณาผลรวมของทรงกลมสุทธิในเซลล์หน่วย BCC จะมี 2 ทรงกลมเนื่องจากมุมหนึ่งมี 1/8th ของทรงกลม มุมทั้งแปดรวมกันเป็นทรงกลมเดียวและมีหนึ่งทรงกลมอยู่ตรงกลางพร้อมกับผลลัพธ์เป็นสองทรงกลม
รูปที่ 01: โครงสร้าง BCC
การแพ็คลูกกลมในการจัดเรียง BCC ไม่แน่น นั่นหมายความว่าการบรรจุทรงกลมใน BCC ไม่ใช่การบรรจุแบบชิดเหมือนใน FCC (ลูกบาศก์ที่หันเข้าหาใบหน้า) หรือ HCP (การบรรจุแบบปิดหกเหลี่ยม) ปัจจัยการบรรจุของ BCC คือ 0.68 ปัจจัยการบรรจุคือปริมาตรของทรงกลมต่อปริมาตรของเซลล์หน่วย ตัวอย่างของโลหะที่มีโครงสร้าง BCC ได้แก่ ลิเธียม (Li) โซเดียม (Na) โพแทสเซียม (K) โครเมียม (Cr) และแบเรียม (Ba)
FCC คืออะไร
คำว่า FCC ย่อมาจากการจัดเรียงลูกบาศก์ทรงกลมที่อยู่ตรงกลางใบหน้าในการจัดเรียงนี้ ทรงกลมจะอยู่ที่แต่ละมุมของลูกบาศก์ (เซลล์หน่วย) และตรงกลางของหน้าลูกบาศก์แต่ละอัน ในที่นี้ ทรงกลมแต่ละอันในมุมเป็นสมาชิกของเซลล์ยูนิตที่อยู่ใกล้เคียง นอกจากนั้น แต่ละทรงกลมที่อยู่ตรงกลางของหน้าลูกบาศก์จะถูกแชร์กับเซลล์ยูนิตที่อยู่ติดกัน
รูปที่ 2: โครงสร้าง FCC
หมายเลขประสานงานของ FCC คือ 12 นั่นเป็นเพราะว่ามี 12 ทรงกลมต่อเซลล์หนึ่งยูนิตที่แชร์กับเซลล์ยูนิตอื่น ผลรวมของทรงกลมสุทธิที่มีอยู่ในเซลล์หน่วย FCC คือ 4 สามารถคำนวณได้ดังนี้
ทรงกลมรวมที่มุม=(1/8) x 8=1
ทรงกลมทั้งหมดเป็นลูกบาศก์หน้า=(1/2) x 6=3
จากนั้นทรงกลมทั้งหมดต่อหน่วยเซลล์=1 + 3=4
โครงสร้าง FCC มีการบรรจุทรงกลมมากกว่าแบบ BCC (ทรงกลมรวมกันอยู่ใกล้กันมากขึ้น)ปัจจัยการบรรจุของโครงสร้าง FCC คือ 0.74 ซึ่งหมายความว่าอัตราส่วนระหว่างปริมาตรที่ทรงกลมครอบครองและปริมาตรรวมของเซลล์หนึ่งหน่วยคือ 0.74 ตัวอย่างของโลหะที่มีโครงสร้าง FCC ได้แก่ อลูมิเนียม (Al), ทองแดง (Cu), ทอง (Au), ตะกั่ว (Pb) และนิกเกิล (Ni)
ความคล้ายคลึงกันระหว่าง BCC และ FCC คืออะไร
- ทั้ง BCC และ FCC เป็นรูปแบบของการจัดเรียงของตาข่ายลูกบาศก์
- เซลล์หน่วยของโครงสร้าง BCC และ FCC เป็นลูกบาศก์
BCC กับ FCC ต่างกันอย่างไร
BCC กับ FCC |
|
| คำว่า BCC ย่อมาจากการจัดเรียงลูกบาศก์ที่มีร่างกายเป็นศูนย์กลางของทรงกลม (อะตอม โมเลกุล หรือไอออนที่สร้างจากโครงตาข่าย) | คำว่า FCC ย่อมาจากการจัดเรียงลูกบาศก์ของทรงกลมที่อยู่ตรงกลางใบหน้า |
| การจัดทรงกลม | |
| BCC มีทรงกลมอยู่ที่มุมทั้งแปดของลูกบาศก์และหนึ่งทรงกลมตรงกลางลูกบาศก์ | FCC มีทรงกลมที่มุมทั้งแปดของลูกบาศก์และอยู่ตรงกลางของหน้าลูกบาศก์ด้วย |
| หมายเลขประสานงาน | |
| หมายเลขประสานงานของโครงสร้าง BCC คือ 8 | หมายเลขประสานงานของโครงสร้าง FCC คือ 12. |
| ปัจจัยการบรรจุ | |
| ปัจจัยการบรรจุของ BCC คือ 0.68 | ปัจจัยการบรรจุของ FCC คือ 0.74 |
| จำนวนทรงกลมในเซลล์หนึ่งหน่วย | |
| เซลล์หนึ่งหน่วยของ BCC มีทั้งหมด 2 ลูก | เซลล์หนึ่งหน่วยของ FCC มีลูกบอลสุทธิทั้งหมด 4 ลูก |
| ตัวอย่าง | |
| ตัวอย่างโลหะที่มีโครงสร้าง BCC ได้แก่ ลิเธียม (Li) โซเดียม (Na) โพแทสเซียม (K) โครเมียม (Cr) และแบเรียม (Ba) | ตัวอย่างโลหะที่มีโครงสร้าง FCC ได้แก่ อลูมิเนียม (Al), ทองแดง (Cu), ทอง (Au), ตะกั่ว (Pb) และนิกเกิล (Ni) |
สรุป – BCC vs FCC
BCC ย่อมาจากการจัดเรียงลูกบาศก์ที่มีร่างกายเป็นศูนย์กลาง FCC ย่อมาจากการจัดเรียงลูกบาศก์ที่อยู่ตรงกลางใบหน้า การจัดเตรียมเหล่านี้ใช้เพื่ออธิบายตำแหน่งของอะตอม โมเลกุล หรือไอออน และพื้นที่ว่างที่มีอยู่ในโครงสร้างขัดแตะ ความแตกต่างระหว่าง BCC และ FCC คือหมายเลขประสานงานของ BCC คือ 8 ในขณะที่หมายเลขประสานงานของ FCC คือ 12
