尖晶石结构

尖晶石型结构

结构特点

尖晶石的化学式通式为XY2O4，X 为+2 价的阳离子，Y 是+3 价的阳离子，而氧原子在(111)的面上以立方紧密堆积（cubic close packing, CCP or face-centered close packing, FCC）排列，X 和Y 则分别位在氧所构成的四面体或八面体的孔隙中）。

在AB2O4尖晶石型晶体结构中，若A2+分布在四面体空隙、而B3+分布于八面体空隙，称为正尖晶石；例如， MgAl2O4

若A2+分布在八面体空隙、而B3+一半分布于四面体空隙另一半分布于八面体空隙，通式为B(AB)O4，称为反尖晶石。

以镁原子为顶点的尖晶石晶胞

以氧原子为顶点的尖晶石晶胞

一个晶胞可分成8个小立方体，共面的小立方体是不同类型的，即质点排列情况不一样；而共棱的小立方体是相同类型，质点排列情况一样，换句话说尖晶石的晶胞是由8个小块拼合而成，分两种情况：A块、B块。

A块主要显示Mg2+占据四面体空隙，B块主要显示Al3+占据八面体空隙。

A块离子排列情况：4个O2-位于顶角和面心处，即O2-作面心立方堆积。3/2个Al3+位于6条边中心，即处于O2-堆积体的八面体空隙中。2个Mg2+在一条对角线方向，与三个面心处和一个顶角的O2-相连，即处于O2-堆积体的四面体空隙中。

B块离子堆积情况：4个O2-位于面心和顶角处与A块一样，5/2个Al3+位于体心和六条边中心。在O2-八面体空隙中B块中没有Mg2+。

在一个尖晶石晶胞中，共有32个O2-16个Al3+8个Mg2+含有8个分子MA。32个O2-作立方密堆时，可形成64个四面体空隙，32个八面体空隙，8个Mg2+填充1/8四面体空隙,6个Al3+填充1/2八面体空隙，结构中存在较多空位。如果16个Al3+中有8个Al3+占据8个四面体空隙，另8个Al3+与8个Mg2+占据16个八面体空隙，形成的结构称反尖晶石结构，通式B(AB)O4。

如镁铁尖晶石Fe3+(Mg2+Fe3+)O4—MgO·Fe2O3

磁铁矿Fe3+( Fe 2+Fe3+)O4—FeO·Fe2O3·Fe3O4