Definition des Kristallgitters

Was ist ein Gitter?

Ein Gitter ist eine geordnete Anordnung von Punkten, die die Anordnung von Teilchen beschreiben, die einen Kristall bilden.

Die Einheitszelle eines Kristalls wird durch die Gitterpunkte definiert.Die Einheitszelle ist der kleinste Teil eines Kristalls, der sich regelmäßig durch Translation in drei Dimensionen wiederholt und den gesamten Kristall erzeugt.

Das hier gezeigte Bild ist beispielsweise die Einheitszelle einer primitiven kubischen Struktur.

In der gezeichneten Struktur sind alle Partikel (gelb) die same.In in diesem speziellen Fall fallen die Gitterpunkte, die die Einheitszelle definieren, mit den Zentren der Kristallpartikel zusammen. Dies muss nicht immer der Fall sein.

Das Ionengitter

Wenn ein Kristall aus Ionen gebildet wird, kann die Verbindung als Ionengitter beschrieben werden.Bekannte Beispiele für Ionengitter sind Natriumchlorid, Kaliumpermanganat, Borax (Natriumborat) und Kupfer(II)sulfat.

Potassium permanganate crystals. Image by Ben Mills.

Potassium permanganate’s unit cell. Image by Ben Mills.

The Covalent Lattice

If a crystal is made up of covalently bonded atoms, it can be described as a covalent lattice or infinite covalent lattice.

Well-known examples of covalent lattices are diamond, quartz (silicon dioxide), silicon, and grey tin.

Crystalline silicon. Image by Enricoros.

A small section of silicon’s crystal structure.

Gitterkonstanten

Die Gitterkonstanten (oder Gitterparameter) sind die Längen und Winkel zwischen den Kanten der Einheitszelle.

In diesem Parallelepiped-Gitterdiagramm sind die Gitterkonstanten a, b und c (Längen) und α, β und γ (Winkel).

Gitterstrukturen

Bravais Gitter. Basierend auf dem Bild von Napy1 Kenobi.

Kristalline Materialien passen in eine von vierzehn anerkannten Gitteranordnungen.Diese werden als Bravais-Gitter bezeichnet.

Die Namen der Kristallgittersysteme, die den Zahlen in den Diagrammen entsprechen, lauten wie folgt:

1. Primitive kubisch
2. Körper zentriert cubic
3. Gesicht zentriert kubisch
4. Primitive tetragonal
5. Körper zentriert tetragonal
6. Primitiv orthorhombisch
7. Basis zentriert orthorhombisch
8. Körper zentriert Orthorhombisch
9. Gesicht zentriert Orthorhombisch
10. Primitive monoklin
11. Base zentriert monoklin
12. Triclinic
13. Rhomboedrisch
14. Hexagonal

Gitterdefekte

Wenn angenommen würde, dass ein Kristall auf einem mathematisch perfekten Ionengitter basiert, wäre seine berechnete Zugfestigkeit viel größer als tatsächlich beobachtet.

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