Krystalová mřížka

Krystalová mřížka diamantu (krychlová) Krystalová mřížka je množina určitých myšlených abstraktních bodů, pomocí nichž se popisuje struktura krystalu neboli vzájemná poloha částic v krystalu.

Krystalová mřížka znázorňuje jednotlivé částice (atomy, ionty, molekuly) bez ohledu na jejich velikost jako body a ty se nazývají uzly. Dva libovolné uzly v krystalové mřížce jsou spojeny přímkou, která se nazývá mřížkový vektor. +more Způsob uspořádání uzlů se nazývá krystalická struktura a je to vlastně její idealizovaný geometrický obraz nebo model.

V každé krystalové mřížce můžeme určit rovnoběžnostěn, jehož uspořádání částic se pravidelně opakuje v celé mřížce. Tento rovnoběžnostěn se nazývá elementární buňka nebo také základní buňka. +more Každá elementární buňka je definována šesti mřížkovými parametry. Jsou to délky jejich stran (mřížkové vektory) a, b, c a úhly α, β, γ, které tyto strany svírají.

V přírodě není možné dosáhnout ideální krystalové mřížky, jejíž struktura by byla zcela pravidelná a bez jakýchkoliv krystalových poruch.

Typy krystalových mřížek

Kruhové zobrazení krystalových mřížek a jejich parametrů Související informace naleznete také v článku Krystalografická soustava.

Krystalové mřížky se od sebe odlišují tvarem elementární buňky, jejími rozměry, polohami částic a velikostmi úhlů. Podle těchto mřížkových parametrů (vektorů a, b, c a úhlů mezi nimi α, β, γ) se krystalové mřížky rozdělují na 7 základních typů:

* jednoklonná (monoklinická) - a0 ≠ b0 ≠ c0, α = γ, β > 90° * trojklonná (triklinická) - a0 ≠ b0 ≠ c0, α ≠ β ≠ γ ≠ 90° * kosočtverečná (ortorombická) - a0 ≠ b0 ≠ c0, α = β = γ = 90° * čtverečná (tetragonální) - a0 = b0 ≠ c0, α = β = γ = 90° * šesterečná (hexagonální) - a0 = b0 ≠ c0 resp. a1 = a2 = a3 ≠ c0, α = β = 90°, γ = 120° * klencová (trigonální) - a0 = b0 = c0, (α = β = γ) ≠ 90° * krychlová (kubická) - a = b = c, α = β = γ = 90°

Soubor:Monoclinic cell. svg|Jednoklonná Soubor:Triclinic. +moresvg|Trojklonná Soubor:Orthorhombic. svg|Kosočtverečná Soubor:Tetragonal. svg|Čtverečná Soubor:Hexagonal. svg|Šesterečná Soubor:Rhombohedral. svg|Klencová Soubor:Simple cubic. svg|Krychlová.

Bravaisovy mřížky

Čtrnáct Bravaisových mřížek (primitivní a centrované) K popisu krystalových struktur se běžně používají také Bravaisovy mřížky, které mohou být jednorozměrné (lineární), dvojrozměrné (rovinné) a trojrozměrné (prostorové).

Krystalové struktury minerálů popisují trojrozměrné Bravaisovy mřížky, které se podle typu jejich elementární buňky rozdělují na primitivní a centrované.

Existuje pouze 14 jedinečných možností, jak v prostoru poskládat elementární buňky a tím vznikne14 prostorových Bravaisových mřížek. Elementární buňka musí splňovat tato Bravaisova pravidla:

# Počet pravých úhlů v základní buňce musí být maximální. # Symetrie základní buňky musí být shodná se symetrií celé mřížky. +more # Při dodržení předchozích podmínek musí být objem základní buňky minimální. # V případě, kdy symetrie nemůže rozhodnout, vybírá se základní buňka, tak aby její hrany byly co nejkratší.

Stejně jako u krystalové mřížky jsou základní vektory (a, b, c) definovány hranami elementární buňky a jejich délky jsou základní periody mřížky. Společně se třemi úhly (α, β, γ), které základní vektory svírají, tvoří těchto šest hodnot mřížkové parametry.

Poruchy krystalových mřížek

Související informace naleznete také v článku Krystalová porucha.

Podobně jako u krystalu, tak ani u krystalové mřížky není možné dosáhnout struktury, která by byla zcela pravidelná a bez jakýchkoliv poruch. Plně zaplněná krystalová mřížka je ideální stav, ve skutečném světě mají krystaly poruchy mřížky, které lze rozdělit na:

* Bodové poruchy ** substituční atom - příměs atomu jiného prvku do krystalového materiálu (např. v polovodičích) ** intersticiální atom - cizí atom v meziuzlové poloze (tzn. +more atom vmísen mezi dvě patra krystalové struktury) ** vakance - chybí částice v uzlové poloze ** Frenkelova porucha - kombinace poruchy intersticiálního atomu a vakance (atom se dostal z řádné do intersticiální polohy) ** Schotkyho porucha - 2 vakance (chybí aniont a kationt) * Lineární poruchy (dislokace) ** hranová - chybí souvislá část atomů v jedné vrstvě mřížky, následná deformace ostatních vrstev směrem k vzniklé mezeře ** šroubová - posun celé struktury o půlotáčku ** disklinace - stočení mřížkového vektoru - deformace vrstev tak, že vzniknou nové osy symetrie * Plošné ** mozaika - pravidelné bloky krystalové mřížky vázané na sebe nepravidelně (jako polykrystaly ale bez plynných částí) ** hranice zrn.

Související články

Krystal * Krystalická struktura * Krystalografická soustava * Elementární buňka * Krystalová porucha * Krystalografie

Reference

Externí odkazy

Kategorie:Krystalografie