gitterafstanden

Gitterafstanden zijn de afstanden tussen de kristallijne vlakken in een rooster. Voor elk vlak met Miller-indices (hkl) bestaat er een specifieke afstand d_hkl. Deze afstanden hangen af van de kristalstructuur (bijvoorbeeld kubisch, tetragonaal, hexagonal) en van de oriëntatie van het vlak, en ze spelen een centrale rol in de interpretatie van diffractiepatronen en in de bepaling van de ruimtelijke orde in een kristal.

De gitterafstanden kunnen worden bepaald met röntgendiffractie of neutronen- en elektronendiffractie. Volgens Bragg’s wet nλ = 2 d_hkl sin θ geeft de diffractiehoek θ, samen met de gebruikte golflengte λ, toegang tot d_hkl. In kubische systemen geldt bijvoorbeeld d_hkl = a / sqrt(h^2 + k^2 + l^2), waarbij a de roosterparameter is. Voor tetragonale systemen geldt 1/d^2 = (h^2 + k^2)/a^2 + l^2 / c^2, en voor hexagonale systemen geldt 1/d^2 = (4/3)(h^2 + hk + k^2)/a^2 + l^2 / c^2. Deze formules geven een directe verbinding tussen de meetbare diffractie-parameters en de geometrie van het rooster.

Gitterafstanden zijn relevant voor identifying fasen, het bepalen van lattice parameters en het analyseren van spanning en vervorming in materialen. Ze kunnen variëren met temperatuur door thermische uitzetting, waardoor d_hkl meestal toeneemt bij verhitting. Beperkingen van metingen zijn onder meer piekverbreking, overlap van fasen en instrumentele breedting, evenals de aanwezigheid van defecten of spanning in het staal.