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1.2 ARREGLOS ATÓMICOS
1.2.1 ORDEN DE CORTO Y LARGO ALCANCE
Si no se concideran las imperfecciones que aparecen en los materiales, entonces existen tres niveles de arreglo atomico (figura 2.1)
SIN ORDEN:
En gases como el algodón, los átomos no tienen orden y llenan de manera aleatoria el espacio en el cual está confinado el gas.
ORDEN DE CORTO ALCANCE:
Un material muestra orden de corto alcancesi el arreglo especial de los átomos se extiende sólo a los vecinos más cercanos de dicho átomo. Cada molécula de agua en fase vapor tiene un orden de corto alcance debido a los enlaces covalentes entre los átomos de hidrogeno y oxigeno; esto es, cada átomo de oxigeno está unido a dos átomos de hidrogeno, formando un ángulo de 104.5° entre los enlaces.
ORDEN DE LARGO ALCANCE:
Los metales,semiconductores, muchos materiales cerámicos e incluso algunos polímeros tienen una estructura cristalina en la cual los átomos muestran tanto un orden de corto alcance como un orden de largo alcance; el arreglo atómico especial se extiende por todo el material. Los átomos forman un patrón repetitivo, regular, en forma de rejilla o de red.

Figura 2.1. Los niveles del arreglo atómico en los materiales:(a) los gases inertes no tienen un orden regular en sus átomos. (b ,c) Algunos materiales, incluyendo el vapor de agua y el vidrio, tienen orden en una distancia muy corta. (d) Los metales y muchos otros solidos tienen un orden regular de los átomos que se extiende por todo el material.
1.2.2 REDES, CELDAS UNITARIAS, BASES Y ESTRUCTURAS CRISTALINAS
Red: Es un conjunto de puntos, conocidos comopuntos de red, que están organizados siguiendo un patrón periódico de forma que el entorno de cada punto en la red es idéntico. Uno o más átomos quedan asociados a cada punto de la red. La red defiere de un material a otro tanto en tamaño como en forma, dependiendo del tamaño de los átomos y del tipo de enlace entre ellos. La estructura cristalina de un material se refiere al tamaño, la forma y laorganización atómica dentro de la red.
Celdas unitarias: La celda unitaria es la subdivisión de la red que sigue conservando las características generales de toda la red. En este texto, se verá la celda unitaria y la estructura cristalina de manera indistinta. En la figura 2.2 se muestra una celda unitaria en una red. Al apilar celdas unitarias idénticas, se puede construir toda una red.
Figura 2.2Una red es un arreglo periódico de puntos que definen un espacio. La celda unitaria (contorno grueso) es una subdivisión de la red que sigue conservando las características de la red.

Se identifican 14 tipos de celdas unitarias o redes de Bravais agrupadas en siete sistemas cristalinos (figura 2.3 y tabla 2.1). Los puntos de la red están localizados en las esquinas de las celdas unitarias y, enalgunos casos, en cualquiera de las caras o en el centro de la celda unitaria. A continuación se verán algunas características de una red o de una celda unitaria.
PARÁMETRO DE RED
Los parámetros de la red, que describen el tamaño y la forma de la celda unitaria, incluyen las dimensiones de los costados de la celda unitaria y los ángulos entre sus costados (figura2.4). En un sistema cristalinocubico, solamente es necesaria la longitud de uno de los costados del cubo para descubrir por completo la celda (se supone ángulos de 90°, a menos que se especifique lo contrario). Esta longitud, medida a la temperatura ambiente, es el parámetro de red a0. A menudo la longitud se da en nanómetro (nm), o en Angstroms (A), donde:
1 nanómetro (nm) = 10-9 m = 10-7 cm = 10 A
1 angstrom (A) = 0.1 nm = 10-10m = 10-8 cm
Se requieren varios parámetros de red para definir el tamaño y la forma de celdas unitarias complejas. Para una celda unitaria ortorrómbica, se deben especificar las dimensiones de los tres lados de la celda: a0, b0, y c0. Las celdas unitarias hexagonales requieren de dos dimensiones, a0 y c0, y el ángulo de 120° entre los ejes a0. La celda más complicada, la celda triclínica se...