Celulă unitară - în geometrie , fizica stării solide și mineralogie , în special atunci când discutăm despre rețeaua cristalină , celula minimă corespunzătoare unui singur punct reticulat al unei structuri cu simetrie translațională în 2D, 3D sau alte dimensiuni.
Celula unitară este regiunea fundamentală a grupului de translație a rețelei cristaline (rețeaua Bravais ).
Există o diferență fundamentală între o celulă primitivă și o celulă unitară atunci când luăm în considerare structura unui cristal ( celulă unitate primitivă , celulă unitate convențională ). O celulă primitivă este volumul imaginar minim al unui cristal, transferurile paralele ( translații ) ale cărora în trei dimensiuni permit construirea unei rețele cristaline tridimensionale ca întreg. O celulă primitivă elementară poate fi numită numai dacă are aceleași elemente de simetrie ca și volumul finit. Astfel, atunci când se modelează structurile cristaline, se dovedește a fi mai convenabil să se utilizeze celula unitară, deoarece reproduce nu numai structura, ci în cele din urmă proprietățile cristalului.
Bravais a formulat 3 reguli pentru alegerea celulelor elementare:
Conținutul celulei elementare face posibilă caracterizarea întregii structuri a mineralului. Partea structurii acoperită de celula unitară este formată din atomi ținuți împreună prin legături electronice. Astfel de celule minuscule, care se repetă la nesfârșit în spațiul tridimensional, formează un cristal. O celulă elementară nu este un corp fizic, ea poate fi deplasată de-a lungul structurii paralel cu ea însăși, indiferent de alegerea originii, celula va conține aceiași atomi în aceleași cantități, deoarece structura este periodică. Celula elementară reprezintă o astfel de perioadă minimă în trei dimensiuni.
Celulele elementare utilizate în cristalografie au forma paralelipipedelor, forma și dimensiunea acestora sunt determinate prin stabilirea a trei translații (vectori) necoplanare ale rețelei, adică trei margini ale celulei care nu se află în același plan. Celula definește complet rețeaua. Inversul nu este adevărat: în aceeași rețea, alegerea unei celule se poate face în moduri diferite.
O celulă construită pe trei cele mai scurte translații non-coplanare ale rețelei se numește celulă principală. Volumul unei astfel de celule este minim, conține doar un nod al rețelei cristaline și, prin urmare, se referă la celulele primitive. Adesea, o astfel de celulă se dovedește a fi simetrică scăzută, în ciuda faptului că simetria structurii în sine este mai mare. În acest caz, se alege o altă celulă, foarte simetrică, cu un volum mai mare, cu noduri suplimentare de rețea (celulă neprimitivă sau centrată).
Cu ajutorul analizei de difracție cu raze X se determină dimensiunile celulei elementare a mineralului, singonia acesteia, tipul de simetrie și grupul spațial de simetrie și se descifrează structura cristalină.