Типы кристаллических решеток

Для описания формы кристаллов пользуются системой кристаллографических осей аналогичной таковой в геометрических фигурах (х, у и z). Они представляют собой конечные отрезки и обозначаются а, b и c, углы между ними соответственно - a, b и g. Величины данных отрезков - это расстояние между двумя соседними ядрами. Они называются параметрами или периодами кристаллической решетки и измеряются в нанометрах или ангстремах (1 нм = 0,1 Å = 10^{-9 см). Для металлов величины периодов решеток лежат в интервале 2 - 6 Å.}

Наименьшая часть объема кристаллической решетки, определяющая ее систему, называется элементарной ячейкой. Любое твердое тело построено из нескольких таких ячеек, которые расположены последовательно друг за другом в направлении осей координат.

Кристаллические решетки различаются по форме и размерам элементарных ячеек. Углы между координатными осями и длины параметров ячеек определяют их сингонию (систему). Практически все металлы кристаллизуются в основном в трех из семи существующих сингоний: кубической, гексагональной и тетрагональной (рис. 1.6). Кубические системы имеют простую кубическую, объемно- и гранецентрированные решетки.

В объемноцентрированной решетке ионы металлы расположены в узлах ячейки и один в центре объема куба (рис. 1.6, а). Ее имеют все щелочные металлы, b-титан, b-цирконий, b-таллий, тантал, a-железо, молибден, вольфрам, ванадий, хром, барий и др. В гранецентрированной решетке катионы металла находятся в узлах куба и в центре каждой грани (рис. 1.6, б). Они характерны для a-кальция, германия, a-стронция, тория, свинца, никеля, серебра, золота, палладия, платины, родия, иридия, g-железа, меди и др. Гексагональная плотноупакованная решетка характеризуется расположением ионов металла в узлах ячейки и в центре шестигранных оснований, а также три катиона находятся в средней плоскости (рис. 1.6, в). В данной решетке кристаллизуются a-гафний, магний, a-таллий, кадмий, рений, осмий, цинк, a-кобальт, бериллий, a-таллий, a-цирконий и др. Такие металлы как b-олово и индий имеют тетрагональную решетку (рис. 1.6, г).