Расстояние между соседними узлами кристаллической решётки.Период решётки — это расстояние между соседними узлами кристаллической решётки, повторяющегося трёхмерного расположения атомов, ионов или молекул в твёрдом теле. Это фундаментальный структурный параметр, определяющий многие физические свойства материала, включая его плотность, механическую прочность и электронное поведение. В идеальном кристалле период решётки одинаков, но реальные материалы часто имеют дефекты или напряжения, которые изменяют его локально. Период обычно составляет несколько ангстрем (10^-10 метров), что сравнимо с размером атома.
Концепция возникла из работ начала XX века по рентгеновской кристаллографии Макса фон Лауэ, Уильяма Генри Брэгга и Уильяма Лоренса Брэгга, которые показали, что кристаллы действуют как дифракционные решётки для рентгеновских лучей. Первые измерения периода решётки были выполнены в 1912–1913 годах.
В кристалле атомы удерживаются в положениях равновесия балансом сил притяжения и отталкивания. Период решётки — это равновесное расстояние, которое минимизирует полную энергию системы. Его можно измерить непосредственно с помощью рентгеновской дифракции, где конструктивная интерференция рентгеновских лучей, рассеянных периодической решёткой, подчиняется закону Брэгга: nλ = 2d sinθ, где d — период решётки. Период зависит от типа атомов, типа связи и внешних условий, таких как температура и давление. Например, нагрев кристалла усиливает колебания атомов и обычно расширяет решётку, а давление сжимает её.
Период решётки используется для характеризации материалов в производстве полупроводников, для калибровки рентгеновских и нейтронных дифрактометров, а также для изучения фазовых переходов и напряжений в инженерных сплавах.
Период решётки кремния, составляющий около 0,543 нанометра, известен с такой точностью, что был использован для переопределения килограмма в 2019 году в рамках проекта «Авогадро».
| d | переменная | Межплоскостное расстояние кристаллической решётки — постоянная решётки м |
| θ | переменная | Скользящий угол падения (и отражения) относительно плоскостей — угол рад |
| n | переменная | Порядок отражения (целое положительное число) — diffraction order |
| λ | переменная | Длина волны падающей волны — длина волны м |
| sin | оператор | Тригонометрический синус угла — sine function |
