Proprietățile cristalelor ideale și reale. După cum se știe, într-un cristal ideal la echilibru termodinamic, aranjamentul particulelor de material se caracterizează printr-o periodicitate strict tridimensională.
Aceste proprietăți sunt insensibile din punct de vedere structural. Devieri mici de corectitudine și periodicitate, defecte ale structurii cristalului au un efect redus asupra legilor generale ale proprietăților insensibile din punct de vedere structural. În cristale reale, multe proprietăți depind în mod esențial nu numai de tipul structurii de cristal de echilibru, ci și de defectele acestei structuri - încălcări ale periodicității și ale echilibrului.
Proprietățile structurale sensibile ale cristalelor sunt conductivitate de ioni și semiconductoare, fotoconductie, luminiscență, durabilitate și plasticitate, coloranți și alte câteva proprietăți. Din punct de vedere structural, adică depind de defectele de structură, de procesele de creștere a cristalelor, de recristalizare, de deformare plastică, de difuzie. periodicitatea perfectă a structurii de cristal supărat vibrații atomi în principal termice și neregularitățile cu densitate de electroni.
Datorită prezenței forțelor de legare între particule, cristalul este un sistem de vibratoare cuplate reciproc cu un spectru de vibrații de la acustice la infraroșu. Amplitudinile oscilațiilor particulelor sunt mai mari, cu atât mai mult se încălzește cristalul. La temperaturi apropiate de punctul de topire, amplitudinile pot ajunge la 10-12% din distanțele interatomice; la temperaturi departe de punctul de topire, deplasările termice pot fi considerate mici. Aceste deplasări sunt măsurate prin metode de difracție cu raze X.
În cristalele cu anizotropia pronunțată (neomogenitatea) structurii și a forțelor de legare, în special în straturi și lanțuri, se observă anizotropia vibrațiilor, adică frecvențele oscilațiilor în direcții diferite sunt diferite. O creștere a amplitudinii oscilațiilor și, în consecință, o creștere a energiei vibraționale a particulelor are loc ca urmare a absorbției căldurii la încălzire. Creșterea energiei vibrațiilor particulelor contribuie în principal la capacitatea de încălzire a unui solid. Dat fiind că vibrațiile termice ale atomilor apar aproape de pozițiile lor de echilibru, în medie, se poate presupune că atomul este într-o poziție de echilibru.
În această aproximare se crede că vibrațiile termice, în medie, nu încalcă periodicitatea ideală a structurii cristalului. Distorsiunile în distribuția densității electronice, abaterile de la periodicitatea normală în distribuția sarcinilor sau nivelurile de energie ale atomului joacă un rol decisiv în fenomenele de conductivitate și luminiscență.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: