Las fases de Laves son la clase más numerosa de compuestos intermetálicos . La gran mayoría de las fases dobles de Laves tienen una composición estequiométrica de AB 2 , aunque existen pocas excepciones a esta regla.
Las fases de Laves obtuvieron su nombre en honor al químico cristalino alemán Fritz Laves ( alemán Fritz Laves ), quien junto con H. Witte ( alemán H. Witte ) publicaron en 1936 un gran trabajo sobre la estructura cristalina y las condiciones para la formación de un número de compuestos binarios a base de magnesio .
En la actualidad se conocen muchos compuestos intermetálicos ternarios con estructura de fases de Laves. Las fases de Laves pertenecen a la familia de las fases de Frank-Kasper . Debido a la dependencia de su estructura cristalina de la estructura electrónica, también se las conoce como fases de Hume-Rothery .
Las fases de Laves están formadas por átomos de dos tipos A y B, y un átomo de tipo A siempre tiene un radio atómico ( R ) mayor que un átomo de tipo B, y existe una relación ideal de los radios de los componentes R A : R B = 1.225. Las fases de Laves incluyen compuestos que cristalizan en varios tipos estructurales relacionados , de los cuales los siguientes tres son los más numerosos:
Todas estas estructuras tienen una disposición similar de átomos, que se manifiesta en poliedros de coordinación idénticos ( un poliedro formado por átomos de un tipo alrededor de átomos de otro). Entonces, en todas las fases de Laves, el poliedro de coordinación alrededor de un átomo de tipo A es el llamado poliedro de Laves (ver figura), que tiene la forma de un tetraedro truncado . Los átomos de tipo A están ubicados en una subred similar a un diamante .
Todas las fases de Laves son politipos , es decir, tienen diferente orden de apilamiento de las mismas unidades estructurales, que en este caso es un "sándwich" multicapa. Por ejemplo:
Dado que también son posibles otras secuencias de apilamiento, la familia de fases de Laves es más numerosa. En total, al menos 1000 compuestos intermetálicos diferentes pertenecen a las fases de Laves.
Las fases de Laves son compuestos muy duros y quebradizos. Debido a las peculiaridades de su estructura cristalina, son capaces de "acomodar" átomos de hidrógeno en la red : hasta cuatro átomos de hidrógeno pueden caer por unidad de fórmula. Por lo tanto, las fases de Laves se pueden utilizar como acumuladores de hidrógeno en energía de hidrógeno .