Lavesovy fáze jsou nejpočetnější třídou intermetalických sloučenin . Naprostá většina dvojitých Lavesových fází má stechiometrické složení AB 2 , i když existuje několik výjimek z tohoto pravidla.
Lavesovy fáze dostaly své jméno na počest německého krystalchemika Fritze Lavese ( německy Fritz Laves ), který spolu s H. Wittem ( německy H. Witte ) publikoval v roce 1936 skvělou práci o krystalové struktuře a podmínkách vzniku počet binárních sloučenin na bázi hořčíku .
V současnosti je známo mnoho ternárních intermetalických sloučenin se strukturou Lavesových fází. Lavesovy fáze patří do rodiny Frank-Kasperových fází . Kvůli závislosti jejich krystalové struktury na elektronové struktuře jsou také často označovány jako Hume-Rotheryho fáze .
Lavesovy fáze jsou tvořeny atomy dvou typů A a B a atom typu A má vždy větší atomový poloměr ( R ) než atom typu B a je zde ideální poměr poloměrů složek RA : RB = 1,225 . Lavesovy fáze zahrnují sloučeniny, které krystalizují do několika příbuzných strukturních typů , z nichž následující tři jsou nejpočetnější:
Všechny tyto struktury mají podobné uspořádání atomů, což se projevuje identickými koordinačními polyedry ( mnohostěn tvořený atomy jednoho druhu kolem atomů druhého). Takže ve všech Lavesových fázích je koordinačním mnohostěnem kolem atomu typu A takzvaný Lavesův mnohostěn (viz obrázek), který má tvar zkráceného čtyřstěnu . Samotné atomy typu A jsou umístěny v podmřížce podobné diamantu .
Všechny Lavesovy fáze jsou polytypy , to znamená, že mají odlišné pořadí skládání stejných strukturních jednotek, což je v tomto případě vícevrstvý "sendvič". Například:
Vzhledem k tomu, že jsou možné i jiné sekvence skládání, je rodina Lavesových fází početnější. Celkem k Lavesovým fázím patří nejméně 1000 různých intermetalických sloučenin.
Lavesovy fáze jsou velmi tvrdé a křehké sloučeniny. Vzhledem ke zvláštnostem jejich krystalové struktury jsou schopny „pojmout“ atomy vodíku v mřížce : na jednotku vzorce mohou připadnout až čtyři atomy vodíku. Proto mohou být Lavesovy fáze použity jako akumulátory vodíku ve vodíkové energii .