Cấu trúc tinh thể là gì?

Chất lỏng hoặc chất rắn kết tinh có cấu trúc tinh thể bao gồm một ô đơn vị lặp lại, là một sự sắp xếp cụ thể của các nguyên tử. Ô đơn vị lặp lại này còn được gọi là mạng tinh thể.

Có một số loại cấu trúc tinh thể, hoặc mạng. Mạng tinh thể lập phương đơn giản, hay sc, là ô đơn vị lặp lại đơn giản nhất. Hình lập phương là ô đơn vị lặp lại và có một nguyên tử ở mỗi góc của hình lập phương. Mạng tinh thể này không thường được tìm thấy trong tự nhiên vì nó là cách sử dụng không gian không hiệu quả.

Một cấu trúc lập phương tâm khối, hoặc bcc, có một nguyên tử ở giữa khối lập phương và một nguyên tử ở mỗi góc của khối lập phương. Lithium tự nhiên có cấu trúc bcc. Cấu trúc lập phương tâm mặt, hoặc fcc, phổ biến hơn là cấu trúc bcc hoặc sc. Có một nguyên tử ở mỗi góc của hình lập phương, ở giữa hình lập phương và ở tâm của mỗi mặt của hình lập phương. Vàng và bạch kim là những ví dụ về các vật liệu có mạng tinh thể fcc tự nhiên.

Cấu trúc đóng gói hình lục giác, hoặc cấu trúc hcp, không có hình lập phương làm ô đơn vị lặp lại. Có ba lớp nguyên tử trong cấu trúc hcp. Ở lớp dưới cùng có sáu nguyên tử, năm nguyên tử ở đỉnh của một hình lục giác và một ở trung tâm. Lớp thứ hai có ba nguyên tử trong một hình tam giác vừa với các không gian trống của lớp bên dưới nó. Lớp trên cùng hoàn toàn giống với lớp dưới cùng. Titan và beri là những ví dụ về các vật liệu có mạng tinh thể hcp tự nhiên.