等径圆球的堆积有最密堆积和其他形式的堆积，最密堆积的结构可从密堆积层来了解。密堆积层的结构只有一种形式，如图2-13所示。在层中每个球和周围6个球接触，即配位数为6。在密堆积层中，每个球周围有6个空隙，每个空隙由3个球围成,这样由N个球堆积成的层中,有2N个空隙,平均每个球摊到2个空隙,三角形空隙顶点的朝向有一半和另一半相反。图2-13中A表示球心位置,B表示顶点向下的三角形空隙中心位置,C表示顶点向上的三角形空隙中心位置。
由密堆积层进行堆积时,若采用最密堆积的方式,必须是密堆积层中原子的凸出部位正好处在相邻密堆积层中的凹陷部位，即每个原子都同时和相邻密堆积层的3个原子相接触。按照这种方式将第二层(标记为B)堆叠在第一层球(标记为A)上时，将得到如图2-14(a)所示的结构。在此基础上堆叠第三层球，则有两种位置:一是和第一层重复,仍为A,如图2-14(b)所示;-一种是放置在C的位置,如图2-14(c)所示。如果以后的堆积方式就按这两种方式进行,层的堆叠方式成为ABABAB..和ABCABC…前者称为六方最密堆积,后者称为立方最密堆积(即面心立方)。
六方最密堆积是将密堆积层的相对位置按照ABABAB..方式堆积,这时重复的方式为2层,如图2-15(a)所示。由于这种方式可划出六方晶胞，故称为六方最密堆积(hexagonalclosestpacking,hcp)。
立方最密堆积是将密堆积层的相对位置按照ABCABC…方式堆积,这时重复的周期为3层,如图2-15(b)所示。由于这种方式可划出立方晶胞,故称为立方最密堆积(cubicclosestpacking,ccp)或面心立方(facecentercubic,fcc)堆积。
除上述两种最密堆积外,在金属单质中出现的最密堆积方式还有双六方最密堆积(doublehexagonalclosestpacking,dhep)。这种堆积的周期为4层，ABACABAC..图2-16示出它的堆积情况和晶胞。镧系元素的La.Ce,Pr,Nd,Pm,以及超铀元索Am、Cm.Bk.Cf和Es等单质采取这种堆积方式。
另外,许多金属单质采取体心立方密堆积(body-centeredcubicepacking,bcp)结构，记为A2型。体心立方密堆积不是最密堆积,结构中不存在密堆积层和密置双层,体心立方密堆积结构及其晶胞示于图2-17中。每个圆球均与8个处在立方体顶点上的配位圆球接触。在立方晶胞中包含2个圆球,-一个处于立方体中心,另一个由处在立方体8个顶点上的球各贡献1/8所形成。
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