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고체물리학·
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1. 개요
결정은 공간을 구성하는 축을 따라 주기적으로 배열된 격자점에 1개 이상의 원자,이온,분자 따위가 배치되어 구성된 고체 물질로, 격자점이 배열된 구조를 브라베 격자(bravias lattice)또는 결정 격자(crystal lattice)라 하며, 그 하나의 구역을 단위격자(unit lattice)라 한다. 단위격자의 모양을 정의하는 축의 길이와 각도를 격자 상수(lattice constant)라 한다. 3차원에서 축은 a,b,c로 나타내며 a,b축 사이의 각도는 γ로 하여 α,β,γ로 나타내어 단위격자를 정의한다. 단위 격자 중 최소 단위를 이루는 것을 원시 단위격자(primitive unit cell)이라 하며 구역 내부의 격자점의 총합이 1이 되는 최소 단위 격자를 의미한다.현재까지 발견된 모든 금속은 수은을 제외하고 상온에서 고체이며 일정한 결정 구조를 가지고 있다.
화학2에서 처음 배우게 된다.
2. 종류
브라베 격자는 14 종으로 구성되며 7개의 결정계에 격자점을 추가하여 분류된다.추가되는 격자점의 위치는 다음과 같다
- 단순,원시(Simple,Primitive,P): 결정계의 각 꼭지점에만 격자점이 배치됨.
- 저심(Base-centered,C): 결정계의 각 꼭지점에과 바닥면 가운데에 격자점이 배치됨
- 체심(Body-centered,I): 결정계의 각 꼭지점과 단위격자 한가운데 격자점이 배치됨
- 면심(Face-centered,F): 결정계의 각 꼭지점에과 모든 면의 가운데에 격자점이 배치됨
7개의 결정계와 4종의 위치를 조합하여 28개의 브라베 격자가 존재할 것 같지만 중복되는 구조가 발생하여 이를 제외한 14개만 이용하여 격자 구조에 대해 서술한다. 사실 저심도 바닥면이 아닌 다른 1개면에 격자점이 들어갈 수 있지만 역시나 모두 중복되어 제외된다.
결정계(Crystal system) | 브라베격자 | |||
삼사정계(tryclinic) | P | - | - | - |
단사정계(monoclinic) | P | C | - | - |
사방정계(orthorhombic) | P | C | I | F |
정방정계(tetragonal) | P | - | I | - |
삼방정계(rhombohedral) | P | - | - | - |
육방정계(hexagonal) | P | - | - | - |
입방정계(cubic) | P | - | I | F |