입방정계
입방정계(立方晶系, cubic crystal system)는 7 결정계 중 하나로 단위세포가 정육면체 모양이며, 세 결정축이 서로 수직이다. 7 결정계 중 가장 많은 대칭성을 가지고 있다. 등축정계(等軸晶系, isometric) crystal system) 또는 등방정계(等方晶系)라고도 한다.
입방정계에는 단순 입방(primitive cubic; pc 또는 simple cubic; sc), 체심 입방(body centered cubic; bcc), 면심 입방(face centered cubic; fcc)의 3가지 브라베 격자가 있다.
브라베 격자
편집| 브라베 격자 | 단순 입방 (sc) |
체심 입방 (bcc) |
면심 입방 (fcc) |
|---|---|---|---|
| 피어슨 심볼 | cP | cI | cF |
| 단위 세포 | 
|
|
|
단순 입방(sc)은 정육면체의 각 꼭짓점에 격자점이 위치한다. 근처 8개의 단위 세포가 각 꼭짓점의 격자점을 서로 공유하고 있어서 단위 세포 내 격자점은 1개(1⁄8 × 8)가 된다.
체심 입방(bcc)은 8개의 꼭짓점 외에 단위 세포의 정중앙에 또 하나의 격자점이 위치한다. 단위 세포 내 격자점은 2개(1⁄8 × 8 + 1)이다.
면심 입방(fcc)은 8개의 꼭짓점에 더해서 정육면체의 각 6개 면의 두 대각선 교점인 면의 정중앙에 격자점이 위치한다. 면의 정중앙에 있는 격자점은 두 단위세포가 공유하므로 단위 세포 내 격자점은 4개(1⁄8 × 8 + 1⁄2 × 6)이다. 배위수는 12이다.
면심 입방은 조밀 육방과 격자점 배치가 같다고 볼 수 있다. 즉 면심 입방의 면은 육방 정계의 격자이다.
결정 분류
편집아래는 입방정계에 속하는 점군의 목록이다
| # | 점군 | 유형 | 예 | 공간군 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 이름[1] | 쇤플리스 | 국제 | 오비폴드 | 콕서터 | 단순 입방정계 | 면심 입방정계 | 체심 입방정계 | |||
| 195–197 | Tetartoidal | T | 23 | 332 | [3,3]+ | 좌우상 (enantiomorphic) |
울만나이트, 염소산 나트륨 | P23 | F23 | I23 |
| 198–199 | P213 | I213 | ||||||||
| 200–205 | Diploidal | Th | 2/m3 (m3) |
3*2 | [3+,4] | 중앙 대칭 (centrosymmetric) |
황철석 | Pm3, Pn3 | Fm3, Fd3 | I3 |
| 205–206 | Pa3 | Ia3 | ||||||||
| 207–211 | Gyroidal | O | 432 | 432 | [3,4]+ | 좌우상 (enantiomorphic) |
펫자이트 | P432, P4232 | F432, F4132 | I432 |
| 212–214 | P4332, P4132 | I4132 | ||||||||
| 215–217 | Hextetrahedral | Td | 43m | *332 | [3,3] | 섬아연석 | P43m | F43m | I43m | |
| 218–220 | P43n | F43c | I43d | |||||||
| 221–230 | Hexoctahedral | Oh | 4/m32/m (m3m) |
*432 | [3,4] | 중앙 대칭 (centrosymmetric) |
방연석 | Pm3m, Pn3n, Pm3n, Pn3m | Fm3m, Fm3c, Fd3m, Fd3c | Im3m, Ia3d |
암염 구조
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하늘색 = Na+ (나트륨 이온), 녹색 = Cl− (염소 이온)
염화나트륨에서 염소 이온은 입방 밀집 구조를 이루고 있으며, 염소 이온보다 작은 나트륨 이온이 염소 이온 사이의 틈을 채우고 있다. 각 이온은 6개의 다른 종류의 이온과 이웃한다. 염화나트륨 외에도 많은 광물이 가지고 있는 이러한 구조를 암염 구조라고 한다.
참고 문헌
편집- Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis, 1985, Manual of Mineralogy, 20th ed., Wiley, ISBN 0-471-80580-7