פרמטר סריג

פרמטר הסריג מתייחס למרחק הקבוע בין יחידות תא אשר מרכיבות את הסריג. יחידת תא בסריג מוגדרת על ידי 6 פרמטרים של אורך וזווית.

Unit cell definition using parallelepiped with lengths a, b, c and angles between the sides given by α,β,γ

פרמטרים של אורך

לסריגים ב-3 ממדים יש בדרך כלל 3 פרמטרים המייצגים אורך - a,b,c. במקרה המיוחד של מבני סריג קובי כל הפרמטרים הם זהים שכן כל הצלעות שוות (a=b=c)ואנו מתייחסים רק ל- a. באופן דומה במבנים של גביש הקסגונלי, הפרמטרים a ו –b הם זהים ומייחסים רק לפרמטרים a ו-c. על מנת לבטא את אורך פרמטר הסריג משתמשים ביחידות SI- מטר כאשר בדרך כלל מדובר בסדר גודל של אנגסטרמים (עשירית הננומטר).

פרמטרים של זווית

בנוסף לפרמטרים המציינים אורך, לכל סריג יש גם פרמטרים המציינים זוויות המגדירים אף הם את הסריג. מסמנים את הזוויות באותיות α,β,γ. במקרה של סריג קובי כל הזוויות שוות ל-90 מעלות.

סוגי סריגים

ישנם בסך הכול 14 סוגי סריגים תלת־ממדיים הנקראים סריגי בראבה והם מסוכמים בטבלה שלהלן:

מערכות גבישים	סריג:
טריקליני
מונוקליני	פשוט	ממורכז בסיס
אורתורומבי	פשוט	ממורכז בסיס	ממורכז גוף	ממורכז פאה
משושה
רומבוהדרלי
טטרגונלי	פשוט	ממורכז גוף
קובייתי	פשוט SC	ממורכז גוף BCC	ממורכז פאה FCC

דוגמאות

פרמטר הסריג של פחמן בצורתו האלוטרופית כיהלום הוא a = 3.57 Å ב-300K. המבנה הוא שווה-צלעות (משוכלל) למרות שהצורה בפועל לא יכולה להיקבע רק מקבועי הסריג. יותר מכך, ביישומים בפועל ניתן ערך ממוצע של פרמטר סריג.

דוגמאות נוספות בטבלה שלהלן:

ערכים של פרמטרי סריג ליסודות שונים בטמפרטורת החדר וביחידות Å

היסוד	מבנה סריג	ערך הפרמטר a	ערך הפרמטר c
Mg	HCP	a = 3.2094	c = 5.2107
Al	FCC	a = 4.0496	a = c
Fe	BCC	a = 2.8665	a = c
Ni	FCC	a = 3.5240	a = c
Zn	HCP	a = 2.6648	c = 4.9470
V	BCC	a = c	a = c
Ag	FCC	a = 4.0857	a = c
Co	HCP	a = 2.5071	c = 4.0686

הערה: בטבלה מופיעים שלושת מבני הסריג הנפוצים ביותר: קובייתי ממורכז גוף (BCC), קובייתי ממורכז פאה (FCC) והקסגונלי ארוז בצפיפות (HCP).

שיטות למציאת פרמטר הסריג

1. קריסטלוגרפיה בקרני רנטגן או עקיפה של קרני רנטגן: קרני X הם פוטונים בעלי אורך גל של: 0.5-2.5 אנגסטרם. אורכי גל אלו מתאימים לגודל של המרחק בין שכבות האטומים בגביש.

2. מיקרוסקופ אלקטרונים:מסוגל להגדיל עצמים קטנים במיוחד בכושר הפרדה גבוה על ידי שימוש באלקטרונים, כתחליף למקור אור במיקרוסקופים רגילים. מיקרוסקופ אלקטרונים מסוגל להגדיל את העצם הנבחן עד לפי 1,000,000 מגודלו המקורי

3. מיקרוסקופ מִנהור סורק (Scanning Tunneling Microscope (STM: הרזולוציה של ממ"ס יכולה להגיע ל-0.1 ננומטר במישור האופקי ול-0.01 ננומטר בציר האנכי.

4. מיקרוסקופ כוח אטומי Atomic Force Microscope: מיקרוסקופ בעל רזולוציה גבוהה במיוחד היכולה להגיע עד לאנגסטרם בודד. עוצמתו גבוהה פי אלף ממיקרוסקופ אופטי רגיל. משמש ככלי יסודי בחקר החומר בסקאלות הננומטריות, למטרות דימות ומדידה. מיקרוסקופ זה יעיל במיוחד לחקירת פני שטח של חומרים.

ראו גם

• סריג הופכי
• גביש
• קריסטלוגרפיה
• סריג בראבה

לקריאה נוספת

• יצחק שוויקי, קביעת מבנה של חומר בעזרת קרני X, כמעט 2000 מספר 8, 1995
• דנה אשכנזי ונעם אליעז, על מינרלים, סריגים ואבני חן, מתוך: פיזיקהפלוס, גיליון 11, 2008