Методи укладання щільноупакованих площин, що приводять до побудови кристалічних структур ГЩУ і ГЦК, практично вичерпують усі найпростіші способи укладання. Однак багато матеріалів мають структури, що утворюються із нещільноупакова-них площин. Одна з таких структур — об'ємоцентричний куб (рис. 1.3, г). Такий елементарний осередок є кубом з атомами в кожній вершині і центрі куба. Структура не має щільного упакування, оскільки кожний атом оточений лише вісьмома сусідами. Зіткнення атомів відбувається вздовж діагоналей куба.

Усі хімічні сполуки мають інші, більш складні, структури. Багато з них є комбінаціями однієї з тільки що розглянутих основних кубічних структур. У таких комбінаціях одні ґратки проникають усередину інших. Наприклад, структура алмаза є сполученням двох ГЦК підґраток, вставлених одна в одну. Така структура є нещільноупакованою, тому що кожний атом оточений лише чотирма найближчими сусідами.

Практичний інтерес становлять такі характеристики атомної будови:

1)координаційне число, тобто кількість найближчих сусідніх атомів;

2)атомний радіус, що дорівнює половині відстані між найближчими сусідами в кристалі (ця відстань дається в частинках ребра куба а);

3)відносна щільність упакування, що є відношенням об'єму, зайнятого сферичними атомами, до об'єму, який зайнятий структурою.

У табл. 1.1 наведені розрахункові формули для визначення характеристик атомної будови основних типів кристалічних структур.

У реальних кристалічних тілах існують значні порушення порядку розміщення атомів. Порушення кристалічної будови можуть бути настільки значними, що їх вплив на властивості матеріалу стає вирішальним.

Порушення насамперед пов'язані з рухомістю атомів матеріалу. Крім енергії положення (потенціальна енергія), атоми мають певний запас енергії руху (кінетична енергія). Інтенсивне коливання атомів навколо вузлів кристалічної ґратки не припиняється навіть при температурі, близькій до абсолютного нуля.

Внаслідок обміну кінетичною енергією атоми з підвищеною енергією долають потенціальні бар'єри, що їх оточують, переходять із вузлів кристалічної ґратки у міжвузля або навколишній простір.