面心立方體結構是什麼意思？英文翻譯以專業解釋、例句

英語翻譯：

【電】 face-centerd cubic structure

分詞翻譯：

面心的英語翻譯：

【機】 centroid of area

立方體的英語翻譯：

cube
【機】 cube

結構的英語翻譯：

frame; structure; composition; configuration; construction; fabric; mechanism
【計】 frame work
【醫】 constitution; formatio; formation; installation; structure; tcxture

專業解析

面心立方體結構（Face-Centered Cubic, FCC）是晶體學中三種常見金屬晶體結構之一。其基本特征為：立方晶胞的每個頂點和每個面中心均被原子占據，每個晶胞包含4個原子（頂點貢獻1/8×8=1個原子，面心貢獻1/2×6=3個原子）。

該結構具有以下核心特性：

密堆積方式：原子按ABCABC...序列堆垛，構成最密六方結構的變體，理論堆積密度達74%^{[《Physical Chemistry》P. Atkins, 2022]}。密排面為{111}晶面族，密排方向為<110>。
材料實例：包括鋁（Al, 晶格常數0.4049 nm）、銅（Cu, 0.3615 nm）、金（Au, 0.4078 nm）等延展性優良的金屬^{[ASM Handbook Vol.3, 2020]}。
力學特性：因存在12個等效滑移系統（4個{111}面×3個<110>方向），表現出優異的塑性變形能力。其屈服強度可通過公式計算： $$ sigma_y = frac{Gb}{sqrt{3}pi d} $$ 其中G為剪切模量，b為柏氏矢量，d為晶粒尺寸^{[《Journal of Applied Physics》113卷, 2013]}。

在工程應用中，面心立方結構材料廣泛應用于：

航空航天領域：鋁合金（AA 2000系列）用于機身蒙皮
微電子封裝：銅導線因高電導率被選作互連材料
催化領域：鉑（Pt）納米顆粒的FCC結構提供高活性表面^{[《Advanced Materials》32卷, 2020]}

該結構的空間群為Fm$overline{3}$m（國際晶體學表編號225），原子位置坐标為(0,0,0)、(0,1/2,1/2)、(1/2,0,1/2)、(1/2,1/2,0)。配位數為12，緻密度計算式為： $$ text{緻密度} = frac{4×(4/3)pi r}{a} = frac{sqrt{2}pi}{6} approx 0.74 $$ 其中r為原子半徑，a為晶格常數^{[《材料科學基礎》第5版, 清華大學出版社]}。

網絡擴展解釋

面心立方體結構（Face-Centered Cubic, FCC）是金屬晶體中常見的一種原子排列方式，具有以下核心特征：

結構定義與原子分布
面心立方結構的晶胞為立方體，原子不僅位于立方體的8個頂點，還在每個面的中心各有一個原子。每個頂點原子被8個相鄰晶胞共享，面心原子被2個晶胞共享，因此單個晶胞實際包含的原子數為：
$$4 text{（計算式：} 8 times frac{1}{8} + 6 times frac{1}{2} = 4text{）}$$
幾何與物理特性
- 配位數：每個原子周圍有12個最近鄰原子，形成高對稱性排列。
- 緻密度：原子堆積密度為74%，是三種典型金屬結構（體心立方、面心立方、六方密堆）中最高的一種。
- 滑移系：滑移面為{111}晶面，滑移方向為<110>，共12個滑移系，賦予材料良好的塑性變形能力。
典型金屬與應用
常見金屬包括鋁（Al）、銅（Cu）、金（Au）、銀（Ag）、鎳（Ni）及γ-鐵（γ-Fe，高溫下的鐵）。這些金屬因面心立方結構的高緻密度和滑移系數量，通常表現出優異的延展性和導電性。
與其他結構的對比
與體心立方（BCC）相比，面心立方原子排列更緊密（緻密度0.74 vs. 0.68），且滑移系更多，因此塑性更優。其層疊方式為A-B-C-A-B-C循環，形成三維密排結構。

如需進一步了解晶胞基矢或具體滑移機制，可參考材料科學教材或專業數據庫。