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전공/물리전자

[물리전자] 구조론(2)

by 끝까지 생각하고 알아내자 2023. 1. 17.

#구조에 따른 물리적 해석

1. SC 구조

2. BCC 구조

3. FCC 구조

각각의 구조에 따른 원자 반지름이 달리지며, 해석해야하는 정육면체 평면도 다르다. 따라서 셀당원자수와 충진율(packing fraction)이 달라지는것을 확인할수있다.

 

#다이아몬드 구조

다이아몬드 구조는 FCC구조에서 4개의 lattice point에서 대각선 방향으로 1/4 지점에 point가 추가된 구조를 말한다. 다이아몬드 구조에서 추가된 4개의 lattice point는 정사면체구조를 형성하는 특성을 가지고있으며 정사면체의 밑면의 중앙에 위치한다.

다이아몬드 구조

  다이아몬드 구조
부피 a^3
격자점 18
셀당 원자수 8
부피밀도 8/a^3
셀 부피 a^3/8
인접 격자점 4
격자점 거리 (root(3)/4)a
구체 반지름 (root(3)/8)a
충진율 0.34

다이아몬드 구조 정사면체의 위치

그렇다면 다이아몬드 구조에서 반지름은 어떻게 해석해야 할까? point에서 1/4지점에 원자결합이 있다는 구조의 특성을 이용해서 반지름을 정의할수있다. 따라서 그림상으로는 다음과 같다.

본딩을 포함하는 평면을 기준으로 절단한 다음 point의 중심이 1/4라는 정보를 이용해서 다음과 같이 반지름을 유도할수있다.