Kristallgitterparameter

Kristallgitterparameter bezeichnen die Maße, die die dreidimensionale Geometrie der kleinsten wiederholenden Einheit eines Kristalls festlegen. Dazu gehören drei Kantenlängen a, b und c der Einheitszelle sowie drei Winkel α, β und γ zwischen diesen Kanten. Die Gitterparameter definieren die Form der Zelle und ihr Volumen V, das sich aus a, b, c und den Winkeln über eine Volumengleichung berechnet.

Je nach Kristallsystem gelten spezifische Bedingungen der Parameter. Im kubischen System gilt beispielsweise a = b = c und α = β = γ = 90°. Im tetragonal-System gilt a = b ≠ c mit α = β = γ = 90°. Orthorhombische Zellen besitzen a ≠ b ≠ c und alle Winkel 90°. Hexagonal ist durch a = b ≠ c, α = β = 90° und γ = 120° charakterisiert. Monoklin hat α = γ = 90° und β ≠ 90°, Trigonal/Rhomboedrisch besitzt a = b = c und α = β = γ ≠ 90°, während triklinisch alle Parameter verschieden sind und α, β, γ ≠ 90°. Diese Systeme fassen die grundlegende Geometrie der Kristallgitter zusammen.

Die Gitterparameter werden typischerweise durch Beugungsexperimente (Röntgen-, Neutronen- oder Elektronenbeugung) bestimmt. Aus den Beugungsdaten lassen sich die Parameter mittels Strukturverfeinerung ableiten. Die Parameter sind wesentlich für Berechnungen des Einheitszellenvolumens, der Dichte, der Abstände zwischen Kristallflächen und für die Modellierung der Raumgruppen- und Strukturinformationen eines Materials.

Sie können mit Temperatur, Druck oder Zusammensetzungsänderungen variieren, was zu Band- und Phasenwechseln in Festkörpern beitragen kann.