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。

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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