Kuutiokeskiset

Kuutiokeskiset ovat tilassa esiintyviä kiderakenteen pisteitä, jotka sijaitsevat kuutioisten perusyksikkösolujen keskipisteissä. Tämän seurauksena rakenteesta muodostuu body-centered cubic -latti (BCC), jossa kiderakenne koostuu sekä kuution kärkipisteistä että kunkin kuution keskelle sijoitetusta pisteestä.

Yhden kuutioisan perusyksikkösolun tilannekuva: kuution kahdeksan kärkipistettä kattavat 1 kokonaispisteen per solu kuuden sijasta ja kuution keskuspiste tuottaa lisäksi toisen kokonaispisteen, jolloin solussa on 2 atomiyksikköä. Tämä asettelu määrittelee BCC-lattian ominaisuudet ja symmetrian: itäaikainen tilakoe muodostuu tilavuusyksiköistä, joilla on keskitetty kuviomaisuus ja tuki Im-3m (kansainvälinen tilojen ryhmä).

Ominaisuudet ja käytännön vaikutukset: kuutiokeskisten tilojen koordinointinumero on 8, ja atomien pakkaavuus on noin 0,68. BCC-rakenteet ovat yleisiä monissa metalleissa, kuten raudassa (alpha-rauta, room temperature), kromissa ja tuki- sekä volframissa. Usein kuutiokeskiset rakenteet ilmenevät lämpötilan tai faasien muutosten kautta; esimerkiksi rauta muuntuu BCC:stä FCC:hen korkeammissa lämpötiloissa.

Käyttökohteet ja merkitys: kuutiokeskisten rakenteiden tunteminen on keskeistä materiaalitekniikassa, erityisesti terästen ja seosten ominaisuuksien, kuten lujuuden ja tiheyden, ymmärtämisessä. Niiden järjestys vaikuttaa myös diffraktio- ja Brillouin-tutkimuksiin sekä elektronisen rakenteen käsittelyyn.

Lisätietoja: kuutiokeskinen rakenne ja sen vaihtoehdot (simple cubic, face-centered cubic) ovat keskeisiä käsitteitä kristallografian perusoppikirjoissa.