Kubiska strukturer

Kroppscentrerad kubisk (bcc)
Det finns en till struktur som är mycket vanlig bland metallerna i det periodiska systemet: body-centered cubic eller bcc. Den kan man se som en kub med atomer på alla åtta hörnar och en atom centrerad mitt i kuben. Men atomerna på hörnerna är själva också omringade av åtta andra atomer. Det kan man se i en bild av två interpenetrerande enkelt kubiska celler.

Varje atom har alltså bara åtta närmasta granner, och inte tolv som i fcc aller hcp. Men tätaste packning är inte det viktigaste för metaller; vi såg det i c/a förhållanden i många metalliska grundämnen. Exempel på grundämnen med bcc-struktur är natrium, kalium, kroom, järn, tantal, wolfram, osv.

fcc - bcc omvandling
Även om fcc och bcc har helt annorlunda symmetri, kan den ena strukturen övergå i den andra utan att atomer byter plats (utan diffusion). En animation visar hur det kan hända. Se hur antalet närmasta grannar ändrar sig:

Ofta ligger båda strukturer väldigt nära varandra i energi. Ett exempel är järn, som är bcc vid rumstemperatur och vid höga temperaturer, men fcc mellan 900 °C och 1400 °C. I metallurgiska sammanhang kallas bcc-strukturen också ferrit och fcc-strukturen kallas austenit. En metastabil tetragonal struktur halvvägs mellan fcc och bcc kallas martensit. Här finns bilder om stål. Ferrit-austenit-omvandlingen spelar en roll i minneslegeringar som Nitinol.

Vidare till kovalenta kristaller

Upp till kurssidan