Постоянная решетки описывает расстояние между соседними элементарными ячейками в кристаллической структуре. Элементарные ячейки или строительные блоки кристалла трехмерны и имеют три линейные константы, которые описывают размеры ячейки. Размеры элементарной ячейки определяются количеством атомов, упакованных в каждую ячейку, и тем, как атомы расположены. Принята модель твердых сфер, которая позволяет визуализировать атомы в ячейках как твердые сферы. Для кубических кристаллических систем все три линейных параметра идентичны, поэтому для описания кубической элементарной ячейки используется одна постоянная решетки.
Определите пространственную решетку кубической кристаллической системы на основе расположения атомов в элементарной ячейке. Пространственная решетка может быть простой кубической (SC) с атомами, расположенными только в углах кубической элементарной ячейки, гранецентрированной кубической (FCC) с атомами, также центрированными в каждой грани элементарной ячейки, или объемно-центрированной кубической (BCC) с атомом, включенным в центр кубической единицы клетка. Например, медь кристаллизуется в структуре FCC, а железо кристаллизуется в структуре BCC. Полоний - это пример металла, который кристаллизуется в структуре SC.
Найдите атомный радиус (r) атомов в элементарной ячейке. Периодическая таблица - подходящий источник для атомных радиусов. Например, атомный радиус полония составляет 0,167 нм. Атомный радиус меди составляет 0,128 нм, а у железа - 0,124 нм.
Рассчитайте постоянную решетки a кубической элементарной ячейки. Если пространственной решеткой является SC, постоянная решетки задается формулой a = [2 x r]. Например, постоянная решетки SC-кристаллизованного полония составляет [2 x 0,167 нм] или 0,334 нм. Если решетка пространства FCC, постоянная решетки задается формулой [4 x r / (2)1/2] и если пространственная решетка является BCC, то постоянная решетки задается формулой a = [4 x r / (3)1/2].