Gitterafstand

Gitterafstand, in de kristallografie ook wel lattice spacing of gitterconstante genoemd, is de afstand tussen nabije atoomroosterpunten in een kristallijne rooster. Het is een kernparameter die de lengte- en hoekverhoudingen van het rooster beschrijft en daarmee de structuur en eigenschappen van het materiaal beïnvloedt.

Er bestaan verschillende gerelateerde afstanden. De directe gitterafstand verwijst naar afstanden tussen nabije punten langs de kristalroosterrichtingen, terwijl de interplanare afstand d_hkl de afstand is tussen aangrenzende kristalvlakken met Miller-indexen hkl. In de praktijk wordt vaak gesproken over de gitterafstand voor de directe roosterafstand, maar ook interplanare afstanden komen veelvuldig voor in diffractie-analyse.

Wiskundig gezien hangt de waarde af van de kristalstructuur. Voor een kubisch rooster geldt d_hkl = a / √(h^2 + k^2 + l^2). Voor andere systemen volgt 1/d_hkl^2 = h^2/a^2 + k^2/b^2 + l^2/c^2 (orthorhombisch) en soortgelijke formules voor tetragonale, hexagonale en andere ruimten.

Meetmethoden: gitterafstanden worden bepaald met röntgendiffractie (XRD), neutronen- of elektrondiffractie. Bragg’s wet nλ = 2 d sin θ maakt het mogelijk d te berekenen uit gemeten hoeken en bekende golflengten.

Invloeden en toepassingen: temperatuur, druk en samenstelling beïnvloeden de gitterafstand door uitzetting, compressie of vervorming. Gitterafstanden vormen een basis voor kristalidentificatie, fasenanalyse en calibratie van instrumentatie.

Voorbeelden: koolstofig siliconen-kristal heeft een kubische gitterafstand a ≈ 5,431 Å; natriumchloride heeft a ≈ 5,640 Å.