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Chemie für Quereinsteiger - Band 2 - Strukturen der Metalle und Legierungen - Verknüpfung von Metall-Atomen gleicher Art
5.1.7 Bauprinzip des kubisch raumzentrierten Gitters

Das kubisch raumzentrierte Gitter ist uns bereits durch die Beschreibung der Elementarzelle bekannt. Bei vielen Metallen ist das die bevorzugte Bauweise, obwohl es sich um keine dichteste Kugelpackung handelt. Die Koordinationszahl ist 8, die Packungsdichte mit 68 % nicht sehr viel kleiner als bei den dichtesten Kugelpackungen. Wie bei der kubisch dichtesten Kugelpackung bereits geschehen, läßt sich dieses kubisch raumzentrierte bzw. innenzentrierte Gitter auf mehrfache Weise beschreiben.

Die häufigste Beschreibungsart ist der würfelförmige Ausschnitt aus dem Gitter: der raumzentrierte Elementarwürfel (vgl. (1) bis (4) in Abb. 5.18). Zu bemerken ist, daß sich die Eckkugeln des kubisch raumzentrierten Würfels nicht berühren.  Allerdings tun es die Kugeln der Diagonalfläche, wenn wir den Würfel über eine Flächendiagonale halbieren.  Im Mittelpunkt dieser Fläche liegt dann die Kugel des Raumzentrums (vgl. (5) bis (7)). Einen anderen wichtigen Ausschnitt erhalten wir, wenn wir das einfache quadratische Netz der aneinandergereihten Würfel durch das größere flächenzentrierte Quadratnetz beschreiben und die vier Ecken des Quaders gedanklich abschneiden (vgl. (8) und (9) der Abb. 5.18). Von oben gesehen zeigen (10) und (11) dieses Vorgehen, (12) die zur flächenzentrierten Zelle (9) zugehörige Schichtenfolge.


Abb. 3.13

Abbildung 5.18: Verschiedene Beschreibungsweisen des kubisch raumzentrierten Gitters

So erhält man die flächenzentrierte Zelle, deren Deckflächen oben und unten quadratisch sind, nicht aber die Seitenflächen: es sind Rechtecke mit dem Seitenverhältnis 1 : 1,4. Wir bezeichnen diese Zelle als eine tetragonal flächenzentrierte Zelle. Sie hat die Form wie ein abgeschnittener bzw. in einer senkrechten Richtung gestauchter Würfel. Der Ausschnitt führt aber nicht zur Elementarzelle, denn der raumzentrierte Würfel besitzt höhere Symmetrie. Trotzdem können wir die betrachtete Kugelpackung sowohl als kubisch raumzentriert oder als tetragonal flächenzentriert beschreiben.