Primera zona de Brillouin.

Se denomina así a la celda de Wigner-Seitz de la red recíproca. Esto implica que para una red BCC, la primera zona de Brillouin tiene la estructura de una celda de Wigner-Seitz asociada a una red (recíproca) FCC; del mismo modo, la primera zona de Brillouin de una red FCC, es una celda de Wigner-Seitz asociada a una red recíproca BCC.

Cada uno de los vectores $\bm{K}$ de la red recíproca está asociado a un conjunto de planos cristalinos de la red directa: se trata de la familia de planos perpendiculares a ese $\bm{K}$ que contienen un gran número de sitios de red. Estas familias de planos reemiten la radiación que reciben, dando lugar a patrones de interferencia que permiten el análisis de estructuras cristalinas mediante la “difracción de rayos x” (DRX). La separación $d\,$ de los planos mencionados está asociada con cada vector $\bm{K}$ mediante la relación $\vert\bm{K}\vert\!=\!2\pi/d$. Resulta natural imaginar que cada conjunto de átomos asociados con los sitios de red abarcados por cada plano contribuyen a la reemisión de la radiación (con alguna eficiencia para reemitir), y que las longitudes de onda $\lambda$ correspondientes a la interferencia constructiva serán los submúltiplos de esa distancia interplanar $d\!=\!2\pi/\vert\bm{K}\vert$. De este modo, si las distancias interatómicas (y por lo tanto las distancias interplanares) son de algunos angstrom, la radiación capaz de evidenciar esa interferencia debe tener energías $\hbar\omega\!=\!hc/\lambda\!\approx\!10^4\,$eV, que corresponde al rango de los rayos x.

 

Gustavo Castellano    21/06/2023