دستگاه بلوری مکعبی
در کریستالوگرافی، دستگاه بلوری مکعبی به یکی از ۷ دستگاه شبکه‌های بلوری گفته می‌شود که ۳ گونه مکعبی شکل از ۱۴ شبکه براوه را دربر می‌گیرد؛ این دستگاه از رایج‌ترین و ساده ترین اشکالی است که در بلور‌ها و مواد معدنی یافت می‌شود.
دستگاه بلوری مکعبی در سه شکل اصلی زیر یافت می‌شود:شبکه بلوری مکعبی ساده (CP) دارای هشت نقطه شبکه در هشت گوشه سلول واحد است[1]، اتم‌هایی که در گوشه سلول واحد قرار دارند به طوری مساوی بین هشت سلول واحد مجاور تقسیم می‌شوند بنابراین در هر سلول واحد مکعبی ساده یک (1/8*8) اتم وجود دارد. هر اتم موجود در این شبکه بلوری دارای عدد همسایگی شش است.
شبکه بلوری مکعبی مرکزپر (CL) دارای یک نقطه شبکه در مرکز و هشت نقطه شبکه در هشت گوشه سلول واحد است[1]، اتمی که در مرکز سلول واحد قرار دارد به طور کامل متعلق به یک سلول واحد است بنابراین در هر سلول واحد مکعبی مرکز پر دو (1/8*8+1) اتم وجود دارد.[1] هر اتم در این شبکه بلوری دارای عدد همسایگی هشت است.
شبکه بلوری وجه‌پر (CF) دارای شش نقطه شبکه در شش وجه و هشت نقطه شبکه در هشت گوشه سلول واحد است[1]، اتمی که در وجه سلول واحد قرار گیرد به طور مساوی بین دو سلول واحد مجاور تقسیم می‌شود بنابراین در هر سلول واحد مکعبی وجه‌پر چهار (1/8*8+1/2*6) اتم وجود دارد.[1] هر اتم در این شبکه بلوری دارای عدد همسایگی دوازده است.[1]
حفرات در شبکه مکعبی ساده
سلول واحد مکعبی ساده دارای یک حفره مکعبی است.[2]
سلول واحد مکعبی مرکز‌پر دارای شش حفره هشت وجهی است.[2] شش حفره هشت‌وجهی که هر یک در مرکز یکی سطح سلول واحد قرار دارند به طور مساوی بین دو سلول واحد تقسیم می‌شوند و همچنین دوازده هشت‌وجهی که هر یک در مرکز هر یال سلول واحد قرار گرفته‌اند به طور مساوی بین چهار سلول واحد تقسیم می‌شوند بنابراین همان طور که گفته شد شش (6*1/2+12*1/4) حفره هشت‌وجهی در سلول واحد مکعبی مرکز‌پر وجود دارد. همچنین سلول واحد مکعبی مرکز‌پر دارای دوازده حفره چهار وجهی است.[2] چهار حفره چهار وجهی بر مرکز سطح سلول واحد قرار دارد که به طور مساوی میان دو سلول واحد تقسیم می‌شوند بنابراین همان طور که گفته شد دوازده (6*4*1/2) حفره چهار وجهی در سلول واحد مکعبی مرکز پر قرار دارد. لازم به ذکر است که حفرات هشت‌وجهی و چهار وجهی ذکر شده دارای حالت عادی نیستند (یعنی طول همه یال های این حفرات با یکدیگر برابر نیست).
سلول واحد مکعبی وجه‌پر دارای چهار حفره هشت‌وجهی است.[2] یک حفره هشت‌وجهی به صورت کامل در مرکز سلول واحد قرار دارد، دوازده حفره هشت‌وجهی نیز در مرکز هر یال سلول واحد قرار دارد که به طور مساوی میان چهار سلول واحد تقسیم می‌شوند بنابراین همان طور که گفته شد چهار (1+12*1/4) حفره هشت وجهی در سلول واحد مکعبی وجه‌پر وجود دارد. همچنین سلول واحد مکعبی وجه‌پر دارای هشت حفره چهار وجهی است.[2] حفرات هشت وجهی در این ساختار کریستالی میان هر راس و مرکز سلول قرار دارند.
یکی از مشخصات مهم شبکه‌های بلوری کسر تراکم است که برابر است با حاصل تقسیم حجم اشغال شده توسط اتم‌ها بر حجم کل سلول واحد، این مقدار در شبکه بلوری مکعبی ساده برابر با 0.524 (که مقداری کوچک محسوب می‌شود[1]) است، در شبکه بلوری مکعبی مرکز‌پر این مقدار برابر است با 0.68 [1] و همچنین در شبکه بلوری مکعبی وجه‌پر این مقدار برابر است با 0.74 که از نظر ﺗﺌوری بیشترین مقدار قابل دستیابی است[1] البته ساختار‌های کریستالی دیگری نیز دارای این ضریب تراکم هستند مانند ساختار شش وجهی متراکم .
1. William D. Callister, David G. Rethwisch; 2018, Materials Science And Engineering, 10th ed. pp. 50-54
2. Christopher Hammond; 2009, The Basics of Crystallography and Diffraction, 3rd ed. pp. 11-15
3. John A. Dutton e-Educational Institute Website, PennState College of Earth and Mineral Sciences; link: https://www.e-education.psu.edu/matse81/node/2131
4. Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis, 1985، "Manual of Mineralogy"، 20th ed.، pp. 64 - 65,