1-1. Gitterparameter

Die Gitterkonstante oder Gitterparameter bezieht sich auf den konstanten Abstand zwischen Elementarzellen in einem Kristallgitter. Gitter in drei Dimensionen haben im Allgemeinen drei Gitterkonstanten, die als a, b und c bezeichnet werden. Im Spezialfall kubischer Kristallstrukturen sind jedoch alle Konstanten gleich und wir beziehen uns nur auf a. In ähnlicher Weise sind in hexagonalen Kristallstrukturen die a- und b-Konstanten gleich, und wir beziehen uns nur auf die a- und c-Konstanten. Eine Gruppe von Gitterkonstanten könnte als Gitterparameter bezeichnet werden. Der vollständige Satz von Gitterparametern besteht jedoch aus den drei Gitterkonstanten und den drei Winkeln zwischen ihnen.

Beispielsweise beträgt die Gitterkonstante für einen gewöhnlichen Kohlenstoffdiamanten a = 3,57 Å bei 300 K. Die Struktur ist gleichseitig, obwohl ihre tatsächliche Form nicht allein aus der Gitterkonstante bestimmt werden kann. Darüber hinaus wird in realen Anwendungen typischerweise die durchschnittliche Gitterkonstante angegeben. Da Gitterkonstanten die Dimension der Länge haben, ist ihre SI-Einheit das Meter. Gitterkonstanten liegen typischerweise in der Größenordnung von mehreren Angström (dh Zehntel Nanometer). Gitterkonstanten können unter Verwendung von Techniken wie Röntgenbeugung oder mit einem Rasterkraftmikroskop bestimmt werden.

Beim epitaktischen Wachstum ist die Gitterkonstante ein Maß für die strukturelle Kompatibilität zwischen verschiedenen Materialien. Die Anpassung der Gitterkonstante ist wichtig für das Wachstum dünner Materialschichten auf anderen Materialien; wenn sich die Konstanten unterscheiden, werden Spannungen in die Schicht eingeführt, was ein epitaktisches Wachstum dickerer Schichten ohne Defekte verhindert.