四酸化三鉄の結晶模型を少し角度を変えて見ると、酸素イオンがFe2O3と同じように並んでいる面が見つかりました。この正三角形になる並び方を、「三角並べ」と呼ぶことにしました。四酸化三鉄の結晶模型を見ながら、この「三角並び」の酸素イオンの層を上から順に取り出してみると、右の図ー５のようなＡ〜Ｅの５つの層になりました。
次に、鉄イオンを結晶模型にあわせて、Ａ〜Ｅの三角並びの酸素イオン層にのせました。
Ｃ層ではすべての鉄イオンが、酸素イオン３個の間にあるくぼみにのっています。ところが、ＢとＤ層ではいくつかの鉄イオンが酸素イオンの真上にきます。ある人が「Ａ〜Ｅ層を集めたらつながらないだろうか？」というのでやって見たところ、見事につながって２つのひし形になりました。
どちらも、１６個の酸素イオンと１２個の鉄イオンでできています。Ａ･Ｃ･Ｅ層(図ー６左）では、Fe2+(3.5cm球)が４個、Fe3+(3.5cm球)が８個です。Ｂ･Ｄ層(図ー６右）では、Fe2+(3.5cm球)が４個、Fe3+(2.5cm球)が８個でした。
Ａ･Ｃ･Ｅ層もＢ･Ｄ層も、酸素イオン４個あたり３個の鉄イオンがのっています。Ａ･Ｃ･Ｅ層では、すべての鉄イオンが酸素イオンの右下にあるくぼみにのっていますが、Ｂ･Ｄ層では2.5cmのFe3+が酸素イオンの真上と酸素イオン３個がつくるくぼみにあり、 Fe2+が、酸素イオン３個がつくるくぼみにあります。
もとの結晶模型では、Ａ･Ｂ･Ｃ･Ｄ･Ｅと重なっていたのですから、四酸化三鉄ではＡ･Ｃ･Ｅ層とＢ･Ｄ層とが交互に重なっていることになります。
四酸化三鉄の結晶模型も「三角並べ」にして見ると、鉄イオンの並び方の規則性が分かりやすくなりました。上にのる酸素イオンも合わせて見ると、次のようになっています。
2.5cmの鉄イオンでは、真下に１個と上で３個の酸素イオンが接しているものと、下で３個と真上に１個の酸素イオンに接しているものがありました。したがって、これらの鉄イオンは上下合わせて４個の酸素イオンと接しています。４個の酸素イオンに囲まれた間隙に入っているともいえます。
その他の鉄イオンは上で３個、下で３個の酸素イオンと接していました。上下合わせて６個の酸素イオンに囲まれた間隙に入っているわけです。Fe2O3ではすべての鉄イオンが６個の酸素イオンに囲まれた間隙に入っています。
一方、酸素イオンを中心において見る と、すべての酸素イオンが４個の鉄イ オンと接していました。そのうち３個は、3.5cm球、１個は2.5cm球です。大きい３個の鉄イオンを酸素イオンの下におくと、残り１個の小さい鉄イオンが酸素イオ ンの真上にきます。この酸素イオンを 中心においたユニットは、結晶の中ではさまざまな向きで並んでいます。とにかく、どの酸素イオンをとっても鉄イオンとの関係は同じということは、あまりにも単純で信じられない思いがしました。しかし、よく考えて見ると単純でなければ、多数のイオンが規則正しく並べないはずで、結晶の見事さを改めて感じさせられるものでした。
