Kasvokeskeinen kuutio

Kide sanotaan olevan pintakeskinen kuutio ( CFC ) tai yksinkertaisesti pintakeskinen kuutio (Englanti, kasvot kuutiollinen tai FCC ), kun solmut sen verkon sijaitsevat:

• kuution kahdeksaan kärkeen  ;
• tämän kuution kummankin sivun keskellä.

Rakenne

Pintakeskinen kuutio mesh on 8 x1/8 + 6 × 1/2= 4 omaa solmua. Laskentamenetelmä on yksinkertainen:

• 8 solmua 8 kärjessä, kukin jaettu 8 silmukan kesken;
• 6 solmua kuution 6 pinnan keskellä, joista jokainen on jaettu 2 silmän välillä.

Esimerkiksi kulta , kupari ja tietyissä lämpötiloissa rauta (y rauta tai austeniitti ) kiteytyvät CFC-rakenteessa .

Timantin kaltainen rakenne voidaan kuvata muodostettu vuorovaikutusta kahden pintakeskinen kuutio silmää, ja toinen on korvata käännösklo/4, b/4, vs./4ja jolla on siten kahdeksan atomia solua kohden. Tämä on yksinkertainen kuvaus, jonka tarkoituksena on korostaa suhdetta kompaktiin kuutiorakenteeseen, koska todellisuudessa timanttimaisessa rakenteessa asymmetrisessä yksikössä on vain yksi atomi . Timanttimuodossa oleva hiili ja pii , yksi yleisimmin käytetyistä puolijohteista , kiteytyvät timanttirakenteessa.

Mesh-parametri

Kuutiometriä kasvot keskitetty, parametri on verkon helposti päätellä: (mukaan lävistäjä kasvot kuution) ja säde atomin kysymys, jossa: . klo2=4R{\ displaystyle a {\ sqrt {2}} = 4R}R{\ displaystyle R}klo=4R2{\ displaystyle a = {\ frac {4R} {\ sqrt {2}}}}

Kun verkko -centered kuutio, yksikkö solu (primitiivinen) on romboedrisen parametrien , α = 60 °. klorombohedroni=klokuutio22{\ displaystyle a _ {\ text {rhomboedre}} = a _ {\ text {kuutio}} {\ frac {\ sqrt {2}} {2}}}

Tiiviys

Tiiviyttä tai tiheys, toisin sanoen osuus viemä tila atomia, kasvot-kuutiomainen mesh on:

vs.=Volume ovs.vs.use"Kokonaistilavuus=4×Vklotomeklo3=4×(43⋅πR3)(4R2)3=π26≃0,74{\ displaystyle c = {\ frac {\ mathrm {Määrä ~ varattu {\ akuutti {e}}}} {\ text {Kokonaisvoimakkuus}}} = {\ frac {4 \ kertaa V_ {atom}} {a ^ { 3}}} = {\ frac {4 \ kertaa ({\ frac {4} {3}} \ cdot \ pi R ^ {3})} {\ vasen ({\ frac {4R} {\ sqrt {2} }} \ oikea) ^ {3}}} = {\ frac {\ pi {\ sqrt {2}}} {6}} \ simeq 0,74}

Tämä on suurin mahdollinen tiheys, jonka kompakti kuusikulmainen verkko saavuttaa (katso Keplerin arvelu ).

Välisivustot

Kasvokeskeisessä kuutiomaisessa alkeissolussa on kahden tyyppisiä interstitiaalikohteita, joihin, jos tilaa riittää, voidaan sijoittaa pienempi atomi (yleensä):

• tetraedrielementtiverkossa sivustoilta  :
  sijaitsee tetraedrin muodostettu kulman atomi ja 3 Keski -atomien pintojen leikkaavat tämän saman kulman. Jokainen kulma on linkitetty tetraedriseen kohtaan, jotka kaikki ovat verkon sisäpuolella, jolloin muodostuu 8 tetraedraalista kohtaa .

• oktaedriset kohdat  :
  kasvojen keskitetyssä kuutiomaisessa alkeissolussa on oktaedrinen kohta solun keskellä, siten solun sisäpuolella (lasketaan 1). Se käsittää myös alueen, joka on keskitetty kunkin reunan keskelle, jaettuna 4 silmällä, toisin sanoen 12 x 1/4 = 3 omaa kohtaa . Kasvokeskeinen kuutioinen alkeissolu käsittää siten yhteensä 4 oktaedristä kohtaa solua kohden.

Huomautukset

• Kiinteillä aineilla, kuten natriumkloridilla (suola), on CFC: n kaltainen kiderakenne, jossa kaikki oktaedriset välikohdat ovat varattuja. Esimerkiksi jos katsotaan, että klooriatomit sijaitsevat hilan yläosissa, natriumatomit vievät sitten kaikki hilan oktaedriset kohdat ja päinvastoin. Kaikki oktaedriset kohdat (4) ovat varattuja, mikä vastaa myös solmujen määrää silmää kohden, jolloin stökiometria voidaan kunnioittaa . Tämä rakenne voidaan nähdä myös kahtena sisäkkäisenä CFC-verkkona , jotka on siirretty vektorin (1/2; 0; 0) avulla .
• "  Timantti  " -tyyppinen rakenne on kasvopainotteinen kuutiotyyppinen rakenne, jossa neljästä kahdeksasta tetraedraalisesta kohdasta ( 2 alhaalla pitkin yhtä lävistäjää ja 2 ylhäällä toista lävistäjää pitkin) ovat saman lajin atomeja. jotka muodostavat verkon. " Välke  " tyyppinen rakenne  on samaa tyyppiä, sillä erolla, että atomit miehittää tetraedrisen sivustot ovat luonteeltaan erilaisia ( rikki varten sinkin mesh , ja päinvastoin, ja sinkkivälke (ZnS), nykyinen nimi välke ). Puolet tetraedraalisista kohdista (4) on varattu, mikä vastaa myös atomien lukumäärää solua kohden, jolloin stökiometria voidaan kunnioittaa . Timanttimainen rakenne voidaan nähdä myös kahtena sisäkkäisenä CFC-verkkona, joita on siirtänyt vektori (1/4; 1/4; 1/4) .
• Vedyn varastointiin käytetyt metallihydridit hyödyntävät tetraedraalisia kohtia; yleensä käytetään rakenteen cfc metallia, johon vetyatomit "insertoidaan" (ne absorboituvat), jotka sen vuoksi vievät tetraedraaliset kohdat, kuten palladium .

Aiheeseen liittyvät artikkelit

• Kristallirakenne
• Bravais-verkko
• Keskitetty kuutiomainen rakenne
• timantti rakenne