면심 입방 격자
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1. 개요
면심 입방 격자는 단위 격자 내에 4개의 원자를 포함하는 결정 구조이다. 각 꼭짓점에 1/8 원자 8개, 각 면의 중앙에 1/2 원자 6개가 배열되어 있다. 알루미늄, 구리, 니켈, 금, 은, 백금, 납 등이 대표적인 면심 입방 격자 금속이며, 전연성이 풍부하고 가공성이 우수하며 용융점이 낮다. 1611년 요하네스 케플러는 같은 반지름의 구를 쌓을 때 면심 입방 격자 구조가 최밀 충전이라고 예상했으며, 이는 1998년에 토머스 헤일스에 의해 증명되었다. 면심 입방 격자 구조는 비활성 기체와 다양한 금속 원소에서 발견된다.
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- 입방정계 - 체심 입방 격자
체심 입방 격자는 결정 구조의 한 형태로 단위 격자의 꼭짓점과 중심에 원자가 위치하며, 알칼리 금속에서 흔히 관찰되고, 강도가 크고 용융점이 높지만 전성과 연성이 낮은 특징을 가지며, 충전율은 68%, 단위 격자당 2개의 원자가 존재한다.
| 면심 입방 격자 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 공간 군 | Fm3m (No.225) |
| 격자 상수 | a = b = c |
| 결정계 | 입방정계 (등축정계) |
| 브라베 격자 | 면심 입방 |
| 배위수 | 12 |
| 원자 충진율 | 0.74 (최대) |
| 관련 정보 | |
| 관련 구조 | 조밀 육방 구조 단순 입방 격자 체심 입방 격자 |
2. 결정 구조
면심 입방 격자는 단위 격자 내에 총 4개의 원자를 포함한다. (각 꼭짓점에 8개의 1/8 원자, 각 면의 중앙에 6개의 1/2 원자) 대표적인 면심 입방 격자 금속으로는 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 납(Pb) 등이 있으며, 이들은 전연성이 풍부하고 가공성이 우수하며, 일반적으로 용융점이 낮다.
1611년 요하네스 케플러는 같은 반지름의 구를 쌓을 때, 최밀 충전은 면심 입방 격자 구조와 육방 최밀 구조라고 예상했다(케플러의 예상). 1998년에 토머스 헤일스에 의해 증명되었다.
면심 입방 격자 구조를 갖는 고체 원소는 다음과 같다.
3. 케플러의 예상
4. 면심 입방 격자 구조를 갖는 고체 원소
종류 원소 비활성 기체 네온(Ne), 아르곤(Ar), 크립톤(Kr), 제논(Xe) 금속 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 니켈(Ni), 구리(Cu), 스트론튬(Sr), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 세륨(Ce), 이테르븀(Yb), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au), 납(Pb), 악티늄(Ac), 토륨(Th)
이들 금속 원소는 전연성이 풍부하고 가공성이 우수하며, 용융점이 낮은 특징을 갖는다.
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