Perusrakenneyksikkö

Perusrakenneyksikkö on käsite kristallografiassa ja kiinteän aineen kemiassa, jolla tarkoitetaan pienintä toistuvaa rakennusosaa, josta kiteinen rakenne muodostuu translatoitumalla kolmiulotteisesti. Tämä yksikkö sisältää motiivin, eli atomeista, ioneista tai molekyyleistä koostuvan järjestelyn, sekä tilan ja symmetrian, joissa tämä motiivi esiintyy. Perusrakenneyksikkö määritellään usein tilan parametreilla ja lattice- (rivit) vektoreilla, jotka kuvaavat toistuvan yksikön kuvioinnin kolmiulotteisesti.

Yleensä perusrakenneyksikkö vastaa yksikkökenttää (unit cell), jota toistetaan tilassa koko kiteen muodostamiseksi. Yksikkökenttä voi olla primitiivinen solu, joka sisältää yhden lattice-pisteen, tai konventionaalinen solu, joka sisältää useamman lattice-pisteen ja siten useamman motiivin. Ero näiden välillä liittyy valittuun toistuvan tilan nimeämiseen eikä muutu itse rakenteen perusmotivaatiosta.

Perusrakenneyksikön määrittämiseksi käytetään diffraktiomenetelmiä, kuten röntgen-, neutroni- tai elektronidiffraatiota. Näiden mittausten avulla saadaan selville tilan parametrit, symmetria ja motiivin sijoittuminen sekä kokonaisuuden tilallinen toistuvuus. Tämän avulla kiteen koko rakenne voidaan rekonstruoida yhdestä perusrakenneyksiköstä.

Esimerkkejä: rock-salt -rakenne (NaCl) on konventionaalinen solu, joka sisältää neljä NaCl-formuuliyksikköä; primitiivinen solu puolestaan sisältää yhden formula-yksikön. Eri kidejärjestelmät ja avainsymboliikka (space group) kuvaavat, miten perusrakenneyksikkö sopii kyseiseen rakenteeseen. Perusrakenneyksikön käsite auttaa ymmärtämään aineen tiheyttä, koordinaatioista ympäristöä ja luonteenomaisia fyysisiä ominaisuuksia.