결정격자

결정격자(結晶格子, crystal lattice)는 고체 물질의 원자, 이온 또는 분자가 규칙적으로 배열된 구조를 나타내는 개념이다. 결정격자는 물질의 결정 구조를 정의하는 데 중요한 역할을 하며, 각 원자 또는 입자의 위치는 격자를 형성하는 기본 단위인 격자의 점을 기준으로 한다.

결정격자는 일반적으로 3차원 공간에서 정의되며, 이를 설명하기 위해 격자의 단위 셀(unit cell) 개념이 사용된다. 단위 셀은 결정격자에서 가장 작은 반복 구조로, 이 단위 셀의 배열을 통해 전체 결정 구조를 재현할 수 있다. 단위 셀은 격자의 형태 및 대칭성을 결정짓고, 이를 통해 물질의 물리적, 화학적 성질을 이해하는 데 중요한 정보를 제공한다.

결정격자의 종류는 다양한데, 대표적으로 체심 입방격자(BCC, body-centered cubic), 면심 입방격자(FCC, face-centered cubic), 육각 밀집 배열(HCP, hexagonal close-packed) 등이 있다. 이러한 격자의 차이는 원자 간의 거리, 결합 각도, 밀도 등 물질의 특성에 중요한 영향을 미친다.

결정격자는 금속, 세라믹, 반도체 등 다양한 물질에서 발견되며, 원자 배열의 규칙성과 대칭성이 물질의 강도, 경량성, 전기적 및 열적 전도도에 기여한다. 따라서 결정격자의 분석은 재료 과학, 화학, 물리학 등 여러 분야에서 핵심적인 주제로 다루어진다.