不同的{hkl}晶面,其面间距(即相邻的两个平行晶面之间的距离)各不相同。总的来说,低指数的晶面其面间距较大,而高指数面的面间距小。以图1-22所示的简单立方点阵为例,可看到其{100}面的晶面间距最大,{120}面的间距较小,而{320}面的间距就更小。但是,如果分析一下体心立方或面心立方点阵,则它们的最大晶面间距的面分别为{110}或{111}而不是{100},说明此面还与点阵类型有关。此外还可证明,晶面间距最大的面总是阵点(或原子)最密排的晶面,晶面间距越小则晶面上的阵点排列就越稀疏。正是由于不同晶面和晶向上的原子排列情况不同,使晶体表现为各向异性。
例:关于立方点阵的晶面间距,公式如下:
简单立方晶体(SC)晶面间距与点阵常数a之间的关系:。
面心立方晶体(FCC)晶面间距与点阵常数a之间的关系:
若h、k、l 均为奇数,则;否则,
。
体心立方晶体(BCC)晶面间距与点阵常数a之间的关系:
若h+k+l=偶数,则;否则,
。
其中d为晶面间距(indice spacing),a为晶格常数(lattice constant)(惯用晶胞),hkl为密勒指数(Miller index)(惯用晶胞)。
注:上一版本中称以上公式有误,但实际上可将晶面指数与密勒指数(Miller index)区分对待。晶面指数是固体物理中以初基晶胞(原胞)为坐标轴确定的指数,而密勒指数是以结晶学中的单胞晶轴为基确定的指数。但不管是哪种指数,必须使其三个指数互质。在sc结构中,两组参数是一样的,但对于fcc和bcc结构则大不相同。按d=2π/∣G〡确定晶面间距的公式只适用于晶面指数。而以上给的几个计算公式使用的是惯用晶胞下的参数(密勒指数),这些公式是经过重新计算和修改过的,具体推导过程见参考资料。[1]