闪锌矿是一种简单配位型的硫化物矿物， 是提炼锌的主要矿物原料。矿物中通常含有 Fe、Mn、Cd、Ga、In、Ge、Tl 等其他类质 同象混入物，其中以 Fe 代 Zn 最为常见。
属于闪锌矿结构的离子晶体有 SiC、GaAs、 AlP、InSb 等。其中 GaAs 是一种 IIIV 族化合 物半导体单晶，是仅次于 Si 的一种重要的半导体 材料，其晶格常数为 0.5642 nm，密度为 5.3 g/cm3。
立方晶系，a＝0.540nm；Z＝4
离子排列
立方面心格子，S2－离子呈立方最紧密堆积，位于立方面心 的 结点位置，Zn2＋离子交错地分布于1/8小立方体的中心， 即1/2 的四面体空隙中。
配位多面体
(ZnS4) 四面体，在空间以共顶方式相连接
结构单元是 “S-Zn”
所有的 S 构成一
套面心立方点阵 所有 Zn 也构成
四面体间隙：
位置：体对角线1/4、3/4处。 单胞中数量： 8 大小：
密堆六方中的间隙
八面体间隙：
位置: 相间三棱柱中心线 1/4和3/4处.
单胞数量: 6 大小：
四面体间隙：
位置: 1) 棱及中心线的3/8和5/8 2) 相间三棱柱中心线1/8和7/8处
单胞内数量: 12 大小：0.225r
（1）NaCl
面心立方点阵
在闪锌矿结构中，所有的 Zn2+ 都是等同原子; 所 有的 S2 也都是等同原子
变换为投影图
在投影图表示中，座标 值为 0 和座标值为 100 是等同的。
所有的 Zn 沿体对角线向 左上方平移: 位置为 75 的 Zn 将到达立方体的顶点位 置；位置为 25 的 Zn 将到 达立方体的面心位置
典型化合物的晶体结构李会巧
体心立方中的间隙
八面体间隙
位 置： 面心和棱中点
单胞内个数： 12/4 + 6/2 = 6 大 小：<100>方向，0.155r
<110>方向，0.633r
四面体间隙
侧面中心线间隙
八面体间隙：
位置：体心和棱中点 单胞中数量：12/4 + 1 = 4 大小：0.414r
CsCl
1-7
例如:在氯化钠晶体中，每个Na+离子周围等距离地排列着6个Cl离子，每个Cl-离子也同样排列着6个Na+离子。见图1-7（a）。 在氯化铯晶格中，Cs+离子被8个Cl-离子所包围，同样每个Cl-离 子也被8个Cs+离子所包围。见图1-7（b）。
CsCl 型结构是晶体结构中有代表性的一种， 包括 CsBr、CsI、TlCl、TlBr 和 TlI 等在内的一 些晶体都具有这样的结构，但是在常用的材料中 却很少有这种晶型存在。
Cl-： 0,0,0
1/2,1/2,0 0,1/2,1/2 1/2,0,1/2
碱金属的卤化物、氢化物，碱土金属的氧化物、硫化物、硒
化物、碲化物1，.6.过渡金属的氧化物、硫化物，以及间隙型碳 化物、氮化物都2 属NaCl型结构。
NaCl型晶体的结构（密堆积层排列）
• 面心立方结构 • 空间格子与晶胞 • 原子在晶胞中的座标位置 • 堆积密度的计算
六方ZnS
纤锌矿结构
化学式：a-ZnS 结 构：六方晶系
a＝0.382nm c＝0.625nm Z＝2
Zn
60o
S
六方ZnS中，单胞有2个S原子，2个Zn原子，其原子分数坐标为：S： 0,0,0；1/3,2/3,1/2；Zn：0,0,3/8；1/3,2/3,7/8
课外作业
• MgO 具有 NaCl 结构。O2的半径为 0.140 nm，Mg2+的半径为0.070 nm。试 计算： (1) 圆球形 Mg2+所占据的空间 体积分数；(2) MgO 的密度。
（2）CsCl
阴离子作简单立方堆积
阳离子填充在立方体空隙中
简单立方结构、配位数为 8
CsCl
CsCl型晶体属简单立方点阵，Cl－作简单立 方堆积，Cs＋填在立方体空隙中，正负离子 配位数均为8，晶胞只含1个Cl－和1个Cs＋。 它 们 的 坐 标 分 别 是 Cl － （ 0,0,0 ） ， Cs ＋ （1/2,1/2,1/2）。 属于CsCl型晶体的化合 物有CsCl、CsBr、CsI、RbCl、TlCl、TlBr、 TlI、NH4Cl、NH4Br、NH4I等。
NaCl晶体属面心立方点阵，Na＋与Cl－交替排列，如图所 示，Na+与Cl－的配位数均为6。NaCl晶体结构可看成Cl-作立 方最密堆积，Na＋填在Cl－形成的八面体空隙中。每个晶胞 含有4个Cl－和4个Na＋,它们的原子分数坐标为：
Na+：1/2,1/2,1/2 1/2,0,0 0,1/2,0 0,0,1/2
S： 0, 0, 0
1/2,1/2,0 0,1/2,1/2
Zn
1/2,0,1/2
S
Zn：1/4,1/4,1/4
3/4,3/4,1/4
3/4,1/4,3/4
1/4,3/4,3/4
属 于 立 方 ZnS 结 构 的 化 合 物 有 硼 族 元 素 的 磷 化 物 、 砷 化 物 ， 如 GaAs；AlP；InSb、β－SiC；Zn、Cd的硫化物、硒化物等。
(3) ZnS
ZnS晶体结构有两种：即立方ZnS (闪锌 矿) 和六方ZnS (纤锌矿) 结构，这两种型 式的ZnS，化学键的性质相同，都是离子 键向共价键过渡，具有一定的方向性。 Zn原子和S原子的配位数都是4，不同的 是原子堆积方式有差别。
立方ZnS （闪锌矿结构, Sphalerite）
晶体结构
C C
B
B
A
A
C C C
B
NaCl中的离子间距
关于等同点
结构单元是 “Na-Cl” 所有的Na+都是等同原子 所有的Cl也都是等同原子
所有的 Na+ 构成了一套面心立方点阵， 所有的Cl也构成了一套面心立方点阵。
氯化钠结构是离子晶体中很典型的一种结构， 属于氯化钠结构的离子晶体很多，除了 NaCl 晶 体外，其他一些碱金属卤化物 (如 LiF、NaF 等)、 碱土金属氧化物 (如 MgO、CaO 等)、碱土金属 硫化物 (如 MgS 等) 以及某些间隙相化合物 (如 TiC、TiN、ZrN 等)。其中 LiF、NaF 等是玻璃 及陶瓷助烧剂的主要原料，MgO、TiC 和 TiN 等 则是很重要的高温材料。