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Fase de Laves

Celda unitaria de la fase de Laves con estructura MgZn 2 (los átomos de Mg son verdes).
Poliedro de Laves

Las fases de Laves son fases intermetálicas que tienen una composición AB2 y reciben su nombre de Fritz Laves, quien las describió por primera vez. Las fases se clasifican basándose únicamente en la geometría. Si bien el problema de empaquetar esferas de igual tamaño ha sido bien estudiado desde Gauss, las fases de Laves son el resultado de sus investigaciones sobre el empaquetamiento de esferas de dos tamaños. Las fases de Laves se dividen en tres tipos : MgCu2 cúbico ( C15), MgZn2 hexagonal (C14) y MgNi2 hexagonal ( C36). Las dos últimas clases son formas únicas de la disposición hexagonal, pero comparten la misma estructura básica. En general, los átomos A están ordenados como en el diamante, el diamante hexagonal o una estructura relacionada, y los átomos B forman tetraedros alrededor de los átomos A para la estructura AB2. [ 1]

Las fases de Laves son de particular interés en la investigación metalúrgica moderna debido a sus propiedades físicas y químicas anormales. Se han desarrollado muchas aplicaciones hipotéticas o primitivas. Sin embargo, hasta ahora se ha dilucidado poco el conocimiento práctico del estudio de las fases de Laves. Una característica característica es la conductividad eléctrica casi perfecta, pero no son plásticamente deformables a temperatura ambiente.

En cada una de las tres clases de fase de Laves, si los dos tipos de átomos fueran esferas perfectas con una relación de tamaño de , [2] la estructura estaría topológicamente tetraédricamente compacta. [3] Con esta relación de tamaño, la estructura tiene una densidad de volumen de empaquetamiento general de 0,710. [4] Los compuestos que se encuentran en las fases de Laves suelen tener una relación de tamaño atómico entre 1,05 y 1,67. [3] Los análogos de las fases de Laves se pueden formar mediante el autoensamblaje de una dispersión coloidal de dos tamaños de esfera. [2]

Las fases de Laves son instancias de las fases más generales de Frank-Kasper .

Referencias

  1. ^ Estructuras de la fase Laves Archivado el 2 de marzo de 2009 en Wayback Machine . nrl.navy.mil. Consultado el 26 de febrero de 2009.
  2. ^ ab Hynninen, AP; Thijssen, JHJ; Vermolen, ECM; Dijkstra, M.; Van Blaaderen, A. (2007). "Ruta de autoensamblaje para cristales fotónicos con una banda prohibida en la región visible". Nature Materials . 6 (3): 202–205. Bibcode :2007NatMa...6..202H. doi :10.1038/nmat1841. PMID  17293851.
  3. ^ ab Zhu, JH; Liu, CT; Pike, LM; Liaw, PK (1999). "Una interpretación termodinámica de los límites de relación de tamaño para la formación de la fase de Laves". Metallurgical and Materials Transactions A . 30 (5): 1449. doi :10.1007/s11661-999-0292-5. S2CID  98795110.
  4. ^ Murray, MJ; Sanders, JV (1980). "Estructuras compactas de esferas de dos tamaños diferentes II. Las densidades de empaquetamiento de posibles disposiciones". Philosophical Magazine A . 42 (6): 721. Bibcode :1980PMagA..42..721M. doi :10.1080/01418618008239380.