Eine Elementarzelle oder Einheitszelle ist die kleinste Einheit eines Kristallgitters und daher in Kristallen. Sie wird durch sechs Gitterkonstanten definiert und enthält alle vorhandenen Symmetrieelemente. Eine spezielle Elementarzelle ist die Wigner-Seitz-Zelle.

Ein gegebener Kristall lässt sich auf Grund der strengen Periodizität auf vielfältige Weise in „elementare Zellen“ zerlegen. Es werden deshalb folgende zusätzliche Anforderungen gestellt:

• Gegenüberliegende Flächen sind parallel, d. h. die Elementarzelle ist ein Parallelepiped.
• Die Elementarzelle sollte möglichst klein sein, aber die volle Symmetrie des Gitters darstellen. Ihre Koordinatenachsen sollten sich nach Möglichkeit unter einem Winkel von 90° oder 120° schneiden.
• Das Koordinatensystem ist ein Rechtssystem. Die Kantenlängen werden mit a, b und c, die einschließenden Winkel mit α, β und γ bezeichnet.

Aus einer Elementarzelle lässt sich somit durch Translation die Kristallstruktur rekonstruieren. Es zeigt sich, dass es dafür sieben verschiedene Achsensysteme, die sog. Kristallsysteme gibt. Natriumchlorid (Kochsalz) hat zum Beispiel in der Elementarzelle insgesamt vier Chlorid- und vier Natriumionen. Alle Kristallsysteme, also auch alle Elementarzellen, lassen sich einem der 14 Bravais-Gitter zuordnen.

Siehe auch: Packungsdichte, Koordinationszahl

Kristallographie

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