eenheidscellengte

Eenheidscellengte, in de context van kristallografie, verwijst naar de lengtes van de randen van de eenheidscel van een kristal en is een van de belangrijkste kenmerken van het kristalrooster. De eenheidscel wordt gedefinieerd door drie vectoren a, b en c met lengtes a, b en c en de tussenliggende hoeken α ( tussen b en c ), β ( tussen a en c ) en γ ( tussen a en b ). De drie lengtes samen met de hoeken bepalen de geometrie van de cel.

De drie lengtes a, b en c worden lattice parameters genoemd. In een kubische structuur zijn a = b = c en α = β = γ = 90°, maar in andere systemen kunnen deze waarden verschillend zijn, waardoor de cel een andere vorm heeft (bijvoorbeeld tetragonaal, orthorhombisch, hexagonalisch, enz.). Het volume van de eenheidscel is afgeleid uit a, b, c en de hoeken en kan worden uitgedrukt als V = abc sqrt(1 - cos^2 α - cos^2 β - cos^2 γ + 2 cos α cos β cos γ). Bij kubische cellen vereenvoudigt dit tot V = a^3.

Metingen van eenheidscelllengte gebeuren doorgaans met X-ray of neutronen diffractie. Bragg-relaties koppelen de gedetecteerde bundelinterferenties aan d-spacings, die op hun beurt terug te brengen zijn tot de lattice parameters. Temperatuur- en drukveranderingen beïnvloeden a, b, c en daarmee de eenheidscelllengte, wat bekend staat als thermische expansie en compressie.

Eenheidscellengte is fundamenteel voor het classificeren van kristalstructuren en voor het berekenen van materiaaleigenschappen zoals dichtheid en ruimtelijke verdeling van atomen. Voorbeelden: natriumchloride heeft een kubische cel met a ≈ 5,64 Å; silicium heeft een diamantkristalstructuur met a ≈ 5,431 Å bij kamertemperatuur. In de literatuur wordt vaak gesproken van de lattice constant als synoniem van de eenheidscellengte.