改正“原子堆垛：改正冯端《金属物理学》的1个错误”中的错误
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在http://blog.sciencenet.cn/blog-2321-735908.html “
”南大的亲们：我是最有资格点评“王闻争论案”的“
一文中，博主李世春老师给出了他自己的一篇博文http://blog.sciencenet.cn/blog-2321-426572.html ”
原子堆垛：改正冯端《金属物理学》的1个错误
“
我看到，虽然这篇博文经过 马红儒 等多位 物理学高人的推荐，但是似乎并未对文中观点加以辨析，所以我就毛遂自荐吧。
李老师在其博文中，先有这么一段：
”俺用俺的《原子环境计算》进行了计算，结果表明，在刚球密排堆积模型中，对于任何原子，其周围原子配列情况是完全相同的。
在刚球密排堆垛模型中，无论原子取什么坐标，原子周围的原子环境（原子配列）是完全相同的。换句话说，无论我们如何选择参照坐标系，原子的环境都是一样的，即晶体中所有的原子的环境（原子配列）是完全一样的。“
然后又有这么一段：
”对于所有的hcp堆垛（如，Zn，Mg，Ti，Zr等），晶体学数据给出其原子坐标都对应于空间群表中的2c位置。
即李老师从三个方面－－－自己的理论计算工具、权威的国际空间群表，和自己的对冯端先生结论依据进行简单猜测，对冯端先生书中的这句话进行了“勘误”。
然而，实际上，我基本可以断定，所有的固体物理学教材中的晶格结构一章，讲法跟冯端先生的完全相同。
即，六角密堆晶格中的确有两类原子而非仅有一类。
所以，李世春老师自信满满的结论：
”在刚球密排堆积模型中，对于任何原子，其周围原子配列情况是完全相同的。在刚球密排堆垛模型中，无论原子取什么坐标，原子周围的原子环境（原子配列）是完全相同的。换句话说，无论我们如何选择参照坐标系，原子的环境都是一样的，即晶体中所有的原子的环境（原子配列）是完全一样的。"
在固体物理学意义上，是不正确的。
因为关键是在 ”平移“这个操作上，以及对”环境“的定义。“平移”和“环境”这两个概念，跟坐标是真正无关的，只跟你定义的初始方向有关。
下面，我给出一个通俗的描述和判断方法，以解释固体物理学中怎么定义全同原子的。
假设你被极度缩小了，像站在地球上一样站在某个原子上， 观察周围你能看到的所有原子的全部位置信息，包括它们的距离和角度。
然后你闭上眼睛，被做一个平移操作（注意在这个操作中，你自己的身体的空间指向没有发生任何变化），移动到另一个原子上，睁开眼睛后，如果看到的原子分布景象如果跟在先前的原子上完全相同，即你无法断定自己是否被做了平移操作，那么这两个原子就是固体物理学意义上的全同原子。
如果不同的话，这就意味着组成晶格的并非固体物理学意义上的全同原子。
http://image.sciencenet.cn/album/201103/26/173617e54ajttarr4t6o8a.jpg
按照这个操作步骤，你站在A类原子和C类原子上看到的景象的确是不同的。
以博文中的位置定义，A类原子在基层，C类原子在中层，A类原子在高层........这样就形成一个ACACAC排列的密堆积结构。
如果你先站在基层的那个中心位置的A类原子上抬头向上看，你看到的最近邻的是三个蓝色的C类原子，这三个C类原子形成的三角形的三个角的指向，如图所示，分别（大致）是水平向左，右上，右下。
然后将你平移到右下的那个蓝色C原子，你再抬头看，看到的A原子应该是跟底层A原子排列完全相同的排列，因为我们是ACACAC 排列，因此这时候你看到的三个最近邻的A原子形成的三角形，其三个角的指向分别为（大致）水平向右，左上、左下。
这就意味着经过这个平移操作以后，你通过观察自己周围的原子排列，就能发现自己被从某个原子平移到了另一个原子上，这意味这两个原子并非固体物理学意义上的全同原子，即它们不是同类原子。
（当然，在六角密堆结构中，你经过任意无数次沿着基矢进行的原子间的平移操作后，你会发现你眼中的原子排列景象，只有两种，于是你就可以做出结论，在六角密堆排列中，存在着两类“周围原子配列情况”不同的原子。
所以，冯端先生书中的叙述是完全正确的。
即这两种原子“周围原子配列情况不完全相同”。
证明完毕。
^_^。。。。。。。。。。。。。。。。
http://blog.sciencenet.cn/blog-349703-736057.html
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”南大的亲们：我是最有资格点评“王闻争论案”的“
一文中，博主李世春老师给出了他自己的一篇博文http://blog.sciencenet.cn/blog-2321-426572.html ”
原子堆垛：改正冯端《金属物理学》的1个错误
“
我看到，虽然这篇博文经过 马红儒 等多位 物理学高人的推荐，但是似乎并未对文中观点加以辨析，所以我就毛遂自荐吧。
李老师在其博文中，先有这么一段：
”俺用俺的《原子环境计算》进行了计算，结果表明，在刚球密排堆积模型中，对于任何原子，其周围原子配列情况是完全相同的。
在刚球密排堆垛模型中，无论原子取什么坐标，原子周围的原子环境（原子配列）是完全相同的。换句话说，无论我们如何选择参照坐标系，原子的环境都是一样的，即晶体中所有的原子的环境（原子配列）是完全一样的。“
然后又有这么一段：
”对于所有的hcp堆垛（如，Zn，Mg，Ti，Zr等），晶体学数据给出其原子坐标都对应于空间群表中的2c位置。
冯端先生把hcp堆垛晶胞里的原子坐标选择为（0,0,0）和（1/3,2/3,1/2），这是没有错误的。错就错在那一句话：“但周围原子配列情况不完全相同”。
冯端先生仅仅根据坐标（0,0,0）和（1/3,2/3,1/2）的不同，就判定两个原子周围的原子配列情况不同，这显然是没有依据的。“即李老师从三个方面－－－自己的理论计算工具、权威的国际空间群表，和自己的对冯端先生结论依据进行简单猜测，对冯端先生书中的这句话进行了“勘误”。
然而，实际上，我基本可以断定，所有的固体物理学教材中的晶格结构一章，讲法跟冯端先生的完全相同。
即，六角密堆晶格中的确有两类原子而非仅有一类。
所以，李世春老师自信满满的结论：
”在刚球密排堆积模型中，对于任何原子，其周围原子配列情况是完全相同的。在刚球密排堆垛模型中，无论原子取什么坐标，原子周围的原子环境（原子配列）是完全相同的。换句话说，无论我们如何选择参照坐标系，原子的环境都是一样的，即晶体中所有的原子的环境（原子配列）是完全一样的。"
在固体物理学意义上，是不正确的。
因为关键是在 ”平移“这个操作上，以及对”环境“的定义。“平移”和“环境”这两个概念，跟坐标是真正无关的，只跟你定义的初始方向有关。
下面，我给出一个通俗的描述和判断方法，以解释固体物理学中怎么定义全同原子的。
假设你被极度缩小了，像站在地球上一样站在某个原子上， 观察周围你能看到的所有原子的全部位置信息，包括它们的距离和角度。
然后你闭上眼睛，被做一个平移操作（注意在这个操作中，你自己的身体的空间指向没有发生任何变化），移动到另一个原子上，睁开眼睛后，如果看到的原子分布景象如果跟在先前的原子上完全相同，即你无法断定自己是否被做了平移操作，那么这两个原子就是固体物理学意义上的全同原子。
如果不同的话，这就意味着组成晶格的并非固体物理学意义上的全同原子。
http://image.sciencenet.cn/album/201103/26/173617e54ajttarr4t6o8a.jpg
按照这个操作步骤，你站在A类原子和C类原子上看到的景象的确是不同的。
以博文中的位置定义，A类原子在基层，C类原子在中层，A类原子在高层........这样就形成一个ACACAC排列的密堆积结构。
如果你先站在基层的那个中心位置的A类原子上抬头向上看，你看到的最近邻的是三个蓝色的C类原子，这三个C类原子形成的三角形的三个角的指向，如图所示，分别（大致）是水平向左，右上，右下。
然后将你平移到右下的那个蓝色C原子，你再抬头看，看到的A原子应该是跟底层A原子排列完全相同的排列，因为我们是ACACAC 排列，因此这时候你看到的三个最近邻的A原子形成的三角形，其三个角的指向分别为（大致）水平向右，左上、左下。
这就意味着经过这个平移操作以后，你通过观察自己周围的原子排列，就能发现自己被从某个原子平移到了另一个原子上，这意味这两个原子并非固体物理学意义上的全同原子，即它们不是同类原子。
（当然，在六角密堆结构中，你经过任意无数次沿着基矢进行的原子间的平移操作后，你会发现你眼中的原子排列景象，只有两种，于是你就可以做出结论，在六角密堆排列中，存在着两类“周围原子配列情况”不同的原子。
所以，冯端先生书中的叙述是完全正确的。
即这两种原子“周围原子配列情况不完全相同”。
证明完毕。
^_^。。。。。。。。。。。。。。。。
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2 马红孺 gegemao
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- [4]gegemao
- 好绕啊 为啥要用这么大的篇幅啊
不就和自旋量子数 +—1/2的约定相似吗？ - 博主回复(2013-11-22 11:23)：mao世兄说的有道理，不过，给素质高低不等的学生授课时，无法如此简略与抽象，更无法说服来自某洞的魔方高手，^_^。。。。。
- [3]徐晓
- [8]李世春 2013-10-26 09:22 就事论事，我支持闻。
但是，他的文章太多，像个负责SCI生产流水线的总经理。 博主回复(2013-10-26 18:47)： ，看看热闹就好，千万别把自己兜进去。
原子密排这么简单的事，世春兄应该想想再说。现在让黄猴子和王老五抓到，到处乱吼，显然不是好事。过两天，我有空，给你画个漂亮的密排，可以羞死黄猴子和王老五两个农民画家。
- [2]王国强
- 没有问题呀，根据冯端先生描述的六角密堆的钢球排列，所计算出的准确的理论数值正是：
c/a = 2×sqrt（2/3)
这种情况下，晶格中两类原子存在。
反而是密堆积的另一种情况，ABCABCABC重复排列的面心立方，晶格中反而只有一类原子，即其物理学原胞中只有一个原子。
如果你只从c/a的值计算出的（1）各层配位原子到参考原子的距离，（2）各层配位原子的数量，这两个值来判断晶格结构，那是靠不住的，因为密堆积有六角密堆和面心立方两种，它们的堆积密度都是一样的，配位数也是一样的。属于晶格中的同密度异构体。 - 博主回复(2013-10-26 21:12)：哈哈，我画的连农民也不如，我的图是拷贝粘贴自李世春老师的那篇批评冯端先生的博文。
- [1]李世春
- 告诉你吧!
看是看不出来的，必须要计算。
注意冯端先生给出的条件：c/a=1.633
如果你把 c/a=1.633 忽略了，我们是没有共同语言的。
以任何一个原子为参考中心，求解其周围的配位原子的分布。
数据包括：1）各层配位原子到参考原子的距离（d）；
2）各层配位原子的数量（N）。
结果是一样的。
我是用数据说话。否则，我不会这么高调宣扬的。
如果c/a≠1.633，就是冯端先生说的。 - 博主回复(2013-10-26 09:31)：不过我不太确定次近邻和更远层次的配位原子数量在六角密度和面心立方是否一样。
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