Кристалічна ґратка

Кристалі́чна ґра́тка — геометрично правильне розміщення атомів (іонів, молекул), властиве речовині, що перебуває в кристалічному стані. Просторові фігури (наприклад, паралелепіпеди) у вершинах яких розміщено атоми, називаються комірками кристалічної ґратки, регулярна нескінченна система геометричних точок (вузлів ґратки), що є ідеально періодичною в трьох вимірах простору; існує 14 основних типів просторових ґраток.

Елементарна комірка — найменший комплекс атомів, який за багаторазового повторення у просторі відтворює просторову кристалічну ґратку. Елементарна комірка зберігає усі елементи симетрії кристала

Залежно від того, чи елементарна комірка містить атоми лише у вершинах (вузлах) геометричних фігур (примітивні комірки), чи також і всередині фігур (складні комірки), у 7 кристалографічних системах виділяють 14 типів кристалічних ґраток Браве.

Основні параметри кристалічних ґраток^[1]:

• періоди ґратки (періоди ідентичності) — найменші відстані між центрами сусідніх атомів у напрямках координатних осей;
• координаційне число характеризує щільність пакування ґратки, визначає кількість найближчих і рівновіддалених атомів у певній кристалічній ґратці;
• базис — кількість атомів, що припадають на одну елементарну комірку;
• атомний радіус — це половина відстані між центрами найближчих атомів у кристалічній ґратці певної кристалічної системи;
• коефіцієнт компактності — відношення об'єму атомів, які належать одній елементарній комірці, до всього об'єму елементарної комірки.

Розташування структурних елементів у кристалічних ґратках мінералів рідко відповідає цій класичній картині, яка характеризується послідовним розташуванням у ґратці атомів або іонів (так звані ідеальні кристали). На противагу ідеальним кристалам, для яких характерне правильне розташування і періодичність атомів або іонів, реальні кристали відрізняються рядом відхилень — дефектів кристалічної ґратки. Розрізняють такі дефекти кристалічної ґратки:

• точкові — вакансії, міжвузлові атоми, домішкові атоми;
• лінійні — дислокації (крайові, ґвинтові, змішані);
• поверхневі — границі зерен, субзерен, двійників, міжфазні; дефекти упорядкування;
• просторові дефекти — порожнини, пори.^[2]

Дефекти кристалічних ґраток, що полягають у розміщенні певної кількості атомів чи іонів у міжвузлях, причому частина вузлів може залишитись незайнятою.

Дефекти кристалічних ґраток, що полягають у перенесенні певної кількості атомів чи іонів з вузлових позицій усередині кристала на його поверхню, частина вузлів відповідно залишається незайнятою.

Структурний безлад, що виникає з неправильного розташування елементарних комірок у кристалі.

• 1. Зміна внутрішньої енергії (ΔU при 0 К) в процесі взаємного віддалення елементів структури кристала з віддалі, на якій вони знаходяться в кристалі в рівноважному стані, до нескінченності.
• 2. Енергія, яка виділяється при уявному процесі, в якому ізольовані іони, які знаходились на нескінченній віддалі один від одного, зблизились з утворенням кристала іонної сполуки.

• Комірка Вігнера-Зейтца
• Індекси Міллера
• Сингонія
• Елементарна комірка кристала
• Кристалізація
• Число формувальних одиниць в елементарній комірці
• Топотактичний перехід
• Блок мозаїчної структури

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
• Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк: Вебер, 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0
• Лазаренко Є. К., Винар О. М. Мінералогічний словник, К.: Наукова думка. — 1975. — 774 с.
• R.E. Smallman, R.J. Bishop. Modern Physical Metallurgy and Materials Engineering (Sixth Edition) // Chapter 4 - Defects in solids. — 1999. — P. 84-124.