Definice krystalové mřížky

Co je to mřížka?

Mřížka je uspořádané pole bodů popisující uspořádání částic, které tvoří krystal.

Jednotková buňka krystalu je definována mřížkovými body.Jednotková buňka je nejmenší část krystalu, která pravidelně opakovaným translací ve třech rozměrech vytváří celý krystal.

Například na obrázku je jednotková buňka primitivní krychlové struktury.

V nakreslené struktuře jsou všechny částice (žluté) stejné. v tomto konkrétním případě se mřížkové body definující jednotkovou buňku shodují se středy částic krystalu. Nemusí tomu tak být vždy.

Iontová mřížka

Je-li krystal tvořen ionty, lze sloučeninu popsat jako iontovou mřížku.

Známými příklady iontových mřížek jsou chlorid sodný, manganistan draselný, borax (boritan sodný) a síran měďnatý(II).

Krystaly manganistanu draselného. Obrázek Ben Mills.

Jednotková buňka manganistanu draselného. Obrázek Ben Mills.

Kovalentní mřížka

Je-li krystal tvořen kovalentně vázanými atomy, lze jej popsat jako kovalentní mřížku nebo nekonečnou kovalentní mřížku.

Známými příklady kovalentních mřížek jsou diamant, křemen (oxid křemičitý), křemík a šedý cín.

Krystalický křemík. Obrázek: Enricoros.

Malý řez krystalovou strukturou křemíku.

Mřížkové konstanty

Mřížkové konstanty (nebo mřížkové parametry) jsou délky a úhly mezi hranami jednotkové buňky.

V tomto rovnoběžníkovém mřížkovém diagramu jsou mřížkovými konstantami a, b a c (délky) a α, β a γ (úhly).

Mřížkové struktury

Bravaisovy mřížky. Zpracováno podle obrázku Napy1 Kenobiho.

Krystalické materiály zapadají do jednoho ze čtrnácti uznávaných uspořádání mřížek, která se označují jako Bravaisovy mřížky.

Názvy krystalových mřížkových soustav, odpovídající číslům na diagramech, jsou následující:

1. Primitivní kubický
2. Kubický s tělesovým centrováním
3. Kubický s čelním centrováním
4. Primitivní tetragonální
5. Tělesem centrovaný tetragonální
6. Primitivní ortorhombický
7. Tělesem centrovaný ortorhombický
8. Tělesem centrovaný ortorhombický
9. Tělesem centrovaný ortorhombický
. Orthorombický se středem na stěně
10. Primitivní monoklinické
11. Monoklinické s centrovanou základnou
12. Triklinický
13. Rhomboedrický
14. Hexagonální

Mřížkové vady

Pokud by se předpokládalo, že krystal je založen na matematicky dokonalé iontové mřížce, byla by jeho vypočtená pevnost v tahu mnohem větší, než se ve skutečnosti pozoruje

.