체심 입방 격자
1. 개요
체심 입방 격자는 결정 구조의 한 종류로, 바륨, 크로뮴, 몰리브데넘, 리튬, 텅스텐, 바나듐, 나트륨, 칼륨 등이 대표적인 예시이다. 상온에서 리튬, 나트륨, 칼륨, 바나듐, 크로뮴, 철, 루비듐, 니오브, 몰리브데넘, 세슘, 바륨, 탄탈럼, 텅스텐, 유로퓸 등이 이 구조를 갖는다. 체심 입방 격자 구조는 약 68%의 충전율을 가지며, 배위수는 8개이고 단위 격자 내에는 2개의 원자가 포함된다.
체심 입방 격자
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면심 입방 격자
면심 입방 격자는 단위 세포의 모서리와 면 중심에 원자가 위치하며 12개의 가장 가까운 원자와 접촉하고 단위 세포 내 4개의 원자가 존재하며, 알루미늄, 구리, 금, 은 등의 금속에서 나타나 전연성이 풍부하고 가공이 용이하며 용융점이 낮은 특징을 보이는 74%의 충진율을 가진 최밀 충전 구조이다.
2. 결정 구조
바륨(Ba), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 리튬(Li), 텅스텐(W), 바나듐(V), 나트륨(Na), 칼륨(K) 등은 체심 입방 격자 구조를 갖는 대표적인 원소이다. 이들은 강도가 크고 용융점이 높으나 전성과 연성이 떨어지는 특징을 보인다. 체심 입방 격자는 충전율이 68%로 최밀 충전 구조는 아니며, 인접 원자 수는 8개, 제2 인접 원자 수는 6개, 단위 격자 내 원자 수는 2개이다. 알칼리 금속에서 이러한 구조를 많이 볼 수 있다.
2.1. 상온에서 체심 입방 격자 구조를 갖는 원소
상온에서 체심 입방 격자 구조를 갖는 원소는 다음과 같다.
* 리튬(Li)
* 나트륨(Na)
* 칼륨(K)
* 바나듐(V)
* 크롬(Cr)
* 철(Fe)
* 루비듐(Rb)
* 니오브(Nb)
* 몰리브덴(Mo)
* 세슘(Cs)
* 바륨(Ba)
* 탄탈럼(Ta)
* 텅스텐(W)
* 유로퓸(Eu)
3. 물리적 성질
체심 입방 격자의 물리적 성질은 다음과 같다.
| 성질 | 내용 |
|---|---|
| 충전율 | 약 68% ( ${\sqrt3\over8}{\pi}$, 최밀 충전은 아님) |
| 배위수 (인접 원자 수) | 8개 |
| 제2 인접 원자 수 | 6개 |
| 단위 격자 내 원자 수 | 2개 () |
알칼리 금속에 이 구조를 갖는 것이 많다.