Положение решетки и ее ориентирование

Наиболее ясная зависимость ориентировки обнаружена при переходе от кубической гранецентрированной к плотно упакованной гексагональной решетке (и наоборот). Исследовано много таких переходов: превращения кобальта и таллия и выделение у-фазы из твердого раствора алюминий - серебро по наблюдениям, проведенным Мэлем и Барреттом.

В обоих случаях было установлено, что из плоскости октаэдра (111) кубической решетки получается базис гексагональной решетки (0001), а из диагонали плоскости куба (110) кубической решетки получается ребро призмы (1120) гексагональной решетки.

Такому положению решетки можно дать простое объяснение. Кубическая гранецентрированная и плотно упакованная гексагональная решетки близка родственны. И та и другая представляют случай так называемых плотных упаковок, которые отличаются главным образом тем, что плоскости, в которых атомы прилегают друг к другу наиболее плотно, по-разному наложены одна на другую. Это будет плоскость октаэдра в одном случае и плоскость базиса в другом. При кубической решетке шар (атом) второго ряда таких плоскостей лежит над промежутком первого ряда, а шар третьего ряда расположен над другим промежутком первого ряда.

При гексагональной решетке шар второго ряда, правда, лежит над промежутком первого, но шар третьего ряда - над шаром первого. Чтобы перевести кубическую решетку в гексагональную, достаточно сдвига каких-нибудь двух из этих рядов шаров друг относительно друга. При этом сдвиг должен происходить в направлении диагонали плоскости куба (110) в кубической решетке, благодаря чему она (диагональ) переходит в ребро призмы второго рода (1120) решетки гексагональной.

Еще один признак особенно наглядно поясняет этот переход. Если мы представим, что атомы в обоих случаях равновеликие шары, то превращение целиком объясняется процессом сдвига. Если же атомы изменяют степень заполнения пространства (Raumbedarf), как это имеет место по меньшей мере при каждом процессе выделения, то при процессе сдвига меняются также и расстояния между атомами.

Если и далее рассматривать атомы как шары, то расстояния между атомами и в плоскости сдвига, и перпендикулярно к ней изменяется на одинаковую величину, но угловых изменений при этом не произойдет, и плотно упакованная гексагональная решетка будет отличаться тогда тем, что постоянная решетки, взятая по главной оси О, находится к постоянной оси второго порядка А в отношении С/А = 1,63 (упаковка шаров). Однако, гексагональная решетка, как правило, не имеет такого соотношения осей, потому что атомы надо рассматривать не как шары, а скорее как эллипсоиды. Тогда при сдвиге произойдут изменения в расстояниях между атомами, различные в различных направлениях решетки, почему произойдут также и изменения углов. В общем случае такой переход надо рассматривать как процесс сдвига, связанный с дополнительными изменениями размеров и углов решетки, возникающими благодаря процессу сдвига.