constante de celosía
Una constante de red o parámetro de red es una de las dimensiones y ángulos físicos que determinan la geometría de las celdas unitarias en una red cristalina . Los retículos en tres dimensiones generalmente tienen seis constantes de retículo: las longitudes a , b y c de los tres bordes de celda que se encuentran en un vértice, y los ángulos α , β y γ entre esos bordes.
Los parámetros de la red cristalina a , b y c tienen la dimensión de longitud. Su unidad SI es el metro , y tradicionalmente se especifican en angstroms (Å); un angstrom es 0,1 nanómetro (nm) o 100 picómetros (pm). Los valores típicos comienzan en unos pocos angstroms. Los ángulos α , β y γ generalmente se especifican en grados .
Una sustancia química en estado sólido puede formar cristales en los que los átomos , las moléculas o los iones están dispuestos en el espacio de acuerdo con uno de un pequeño número finito de posibles sistemas cristalinos (tipos de red), cada uno con un conjunto bastante bien definido de parámetros de red que son característicos de la sustancia. Estos parámetros generalmente dependen de la temperatura , la presión (o, más generalmente, el estado local de tensión mecánica dentro del cristal), [2] , los campos eléctricos y magnéticos , y su isótopo .composición. [3] La red suele estar distorsionada cerca de las impurezas, los defectos del cristal y la superficie del cristal. Los valores de los parámetros citados en los manuales deben especificar esas variables ambientales y, por lo general, son promedios afectados por errores de medición.
Dependiendo del sistema cristalino, algunas o todas las longitudes pueden ser iguales y algunos de los ángulos pueden tener valores fijos. En esos sistemas, solo es necesario especificar algunos de los seis parámetros. Por ejemplo, en el sistema cúbico , todas las longitudes son iguales y todos los ángulos miden 90°, por lo que solo es necesario dar la longitud a. Este es el caso del diamante , que tiene a = 3,57 Å = 357 pm a 300 K. De manera similar, en el sistema hexagonal , las constantes a y b son iguales y los ángulos son 60°, 90° y 90°, por lo que la geometría está determinada por a y c constantes solas.
Los parámetros de red de una sustancia cristalina se pueden determinar utilizando técnicas como la difracción de rayos X o con un microscopio de fuerza atómica . Se pueden utilizar como un estándar de longitud natural del rango de nanómetros. [4] [5] En el crecimiento epitaxial de una capa de cristal sobre un sustrato de diferente composición, los parámetros de la red deben coincidir para reducir la tensión y los defectos del cristal.
El volumen de la celda unitaria se puede calcular a partir de las longitudes y ángulos constantes de la red. Si los lados de la celda unitaria se representan como vectores, entonces el volumen es el triple producto escalar de los vectores. El volumen está representado por la letra V. Para la celda unitaria general
