En la estructura cúbica centrada en el interior, los átomos están situados en los vértices de la celdilla cúbica y en su centro. Dicha estructura se obtiene situando átomos idénticos en los nudos de la red de Bravais del mismo nombre.
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Veamos algunas de las características más importantes de este tipo de estructura:
La celdilla unidad contiene sólo 2 átomos: 1 átomo (en el centro) y \(\frac{1}{8}8\) átomos (en los vértices).
Cada átomo está rodeado por 8 átomos primeros vecinos, esto es, el número de coordinación es 8 para esta estructura.
– Direcciones de mayor concentración atómica
Los átomos se tocan a lo largo de cualquiera de las diagonales principales del cubo, \(\left \langle 111 \right \rangle\). Este hecho permite relacionar el parámetro reticular, a, con el radio atómico, r.
$$a=\frac{4r}{\sqrt{3}}$$Aplicando la definición de fracción de empaquetamiento, y teniendo en cuenta la relación a/r:
$$f_{v}=\frac{2(\frac{4}{3}\pi r^{3})}{a^{3}}=\frac{6\sqrt{3}(\frac{4}{3}\pi r^{3})}{4^{3}r^{3}}=\frac{\pi\sqrt{3}}{8}=0.68=68\%$$– Planos de mayor concentración atómica (compacidad)
Pueden conocerse calculando la concentración atómica superficial de los distintos planos de la celdilla. Puede comprobar por usted mismo, que los planos más compactos de la estructura CCI son los \(\left \{ 110 \right \}\).
Para terminar de caracterizar la estructura CCI, queda por describir el número y la ubicación de sus intersticios.
Ubicación de los intersticios en la estructura CCI. (Para mayor claridad, el átomo del centro de cada celdilla se ha dibujado en otro color).
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– Los intersticios tetraédricos tampoco son regulares y se sitúan en las caras del cubo, en las posiciones \(\left ( \frac{1}{2},1,\frac{3}{4} \right )\) y equivalentes. Hay un total de 12 intersticios tetraédricos por celdilla. Estos huecos pueden alojar, sin distorsión de la red, un átomo extraño con un radio máximo igual a 0.291 r. Así pues, en esta estructura, los intersticios tetraédricos son mayores que los octaédricos.
Ubicación de los intersticios en la estructura CCI. (Para mayor claridad, el átomo del centro de cada celdilla se ha dibujado en otro color).
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– Los intersticios octaédricos se sitúan en los centros de las caras y de las aristas de la celdilla. Sus posiciones son \(\left ( \frac{1}{2},1,0 \right )\), \(\left ( \frac{1}{2},1,\frac{1}{2} \right )\) y equivalentes, y hay un total de 6 intersticios octaédricos por celdilla. Los octaedros que describen a cada intersticio son irregulares. Puede calcular que un intersticio octaédrico puede alojarse un átomo con un radio máximo igual a 0.155 r (sin distorsión de la red).