Krystaller
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 20. august 2021; checks kræver 6 redigeringer .Krystaller (fra græsk κρύσταλλος oprindeligt - " is ", herefter - " bjergkrystal ; krystal") - faste stoffer , hvori partikler ( atomer og molekyler ) er arrangeret regelmæssigt og danner en tredimensionelt periodisk rumlig pakning - et krystalgitter .
Krystaller er faste stoffer, der har en naturlig ydre form af regelmæssige symmetriske polyedre baseret på deres indre struktur, det vil sige på en af flere specifikke regelmæssige arrangementer af partiklerne (atomer, molekyler, ioner ), der udgør stoffet.
Den moderne definition af en krystal er givet af International Union of Crystallographers: et materiale er en krystal , hvis det har et overvejende skarpt diffraktionsmønster [1] .
I 2000 blev de største naturlige krystaller opdaget i Krystallhulen i Naica -minekomplekset i den mexicanske stat Chihuahua [2] . Nogle af de gipskrystaller , der findes der, når 15 meter i længden og 1 meter i bredden. Kendt for sine gigantiske, meterhøje spodumenkrystaller [3] . I 1914 blev der offentliggjort en rapport om, at en spodumen-krystal, der var 42 fod (12,8 m) lang og vejede 90 tons, engang blev fundet i Etta -minen , South Dakota 4] .
Morfologi af krystaller
Morfologi af krystaller er en videnskab, der studerer oprindelsen af krystaller og deres placering af disse ansigter i rummet. Repræsenterer en gren af krystallografi .
De fleste naturlige krystaller har glatte krystallinske facetter, i små former; krystalfladerne er optisk flade og giver normalt klare refleksioner af omgivelserne (som i vinduesglas). Større krystaller har en tendens til at have mere diffuse refleksioner, og derfor er selve ansigterne ikke helt flade.
De flade flader af krystaller vidner om rigtigheden af det indre arrangement af atomer, som karakteriserer den krystallinske tilstand af stof .
Viden om morfologien af ædle materialer er nødvendig for at genkende sådanne sten i den ru tilstand samt for bedre at skære en bestemt krystal.
Krystalstruktur
Krystalstruktur er arrangementet af partikler (atomer, molekyler, ioner) i en krystal. Da krystalstrukturen er individuel for hvert stof, refererer den til de grundlæggende fysisk - kemiske egenskaber af dette stof. En krystalstruktur med tredimensionel periodicitet kaldes et krystalgitter [5] .
Krystallinsk gitter
Partiklerne, der udgør dette faste stof, danner et krystalgitter. Hvis krystalgitterne stereometrisk (rumligt) er ens eller lignende (har samme symmetri), så ligger den geometriske forskel mellem dem især i forskellige afstande mellem partiklerne, der optager gitterknuderne. Afstandene mellem selve partiklerne kaldes gitterparametre. Gitterparametrene såvel som vinklerne af geometriske polyedre bestemmes af fysiske metoder til strukturel analyse, for eksempel metoder til røntgenstrukturanalyse .
Ofte danner faste stoffer (afhængigt af forhold) mere end én form for krystalgitter; sådanne former kaldes polymorfe modifikationer. For eksempel kendes blandt simple stoffer:
- rombisk og monoklinisk svovl ;
- grafit og diamant , som er sekskantede og kubiske modifikationer af kulstof ;
- blandt de komplekse stoffer er kvarts , tridymit og cristobalit , som er forskellige modifikationer af siliciumdioxid .
Typer af krystaller
Det er nødvendigt at adskille de ideelle og ægte krystaller.
- En ideel krystal er et matematisk objekt, der er fri for strukturelle defekter, og som også har fuldstændig symmetri iboende, ideelt glatte glatte ansigter.
- En ægte krystal indeholder altid forskellige defekter i gitterets indre struktur, forvrængninger og uregelmæssigheder på overfladerne og har en reduceret symmetri af polyederet på grund af de specifikke vækstbetingelser, inhomogenitet af forsyningsmediet, beskadigelse og deformation . Det har ikke nødvendigvis krystallografiske flader og en regulær form, men det bevarer hovedegenskaben - atomernes regelmæssige position i krystalgitteret.
Anisotropi af krystaller
Mange krystaller har egenskaben anisotropi , det vil sige afhængigheden af deres egenskaber af retning, mens egenskaberne i isotrope stoffer (de fleste gasser , væsker , amorfe faste stoffer ) eller pseudo-isotrope (polykrystaller) legemer ikke afhænger af retninger. Processen med uelastisk deformation af krystaller udføres altid langs veldefinerede glidesystemer , det vil sige kun langs visse krystallografiske planer og kun i en bestemt krystallografisk retning . På grund af den inhomogene og ulige udvikling af deformation i forskellige sektioner af det krystallinske medium, sker der intens interaktion mellem disse sektioner gennem udviklingen af mikrostressfelter .
Samtidig er der krystaller, hvori der ikke er nogen anisotropi.
Et væld af eksperimentelt materiale er blevet akkumuleret i martensitisk uelasticitets fysik , især i spørgsmål om formhukommelseseffekter og transformationsplasticitet . Eksperimentelt bevist krystalfysikkens vigtigste position om den fremherskende udvikling af uelastiske deformationer næsten udelukkende gennem martensitiske reaktioner . Principperne for at konstruere en fysisk teori om martensitisk uelasticitet er imidlertid uklare. En lignende situation finder sted i tilfælde af deformation af krystaller ved mekanisk twinning .
Der er gjort betydelige fremskridt i undersøgelsen af dislokationsplasticiteten af metaller . Her er ikke kun de grundlæggende strukturelle og fysiske mekanismer til implementering af uelastiske deformationsprocesser forstået, men også effektive metoder til beregning af fænomener er blevet skabt.
Fysiske videnskaber studerer krystaller
- Krystalfysik studerer helheden af krystallers fysiske egenskaber.
- Krystallografi studerer ideelle krystaller ud fra symmetrilovens synspunkt og sammenligner dem med rigtige krystaller.
- Strukturel krystallografi beskæftiger sig med bestemmelsen af den indre struktur af krystaller og klassificeringen af krystalgitre. I 1976 blev "fornemmelsen" af, at kloden er en "enorm krystal" tilbagevist af krystallografen I. I. Shafranovsky [6] .
- Krystaloptik studerer krystallers optiske egenskaber.
- Krystalkemi studerer krystalstrukturer og deres forhold til stoffets natur.
Generelt er en enorm videnskabelig gren engageret i studiet af egenskaberne af rigtige krystaller; det er tilstrækkeligt at sige, at alle halvlederegenskaberne for nogle krystaller (på grundlag af hvilke præcisionselektronik og især computere skabes) opstår netop på grund af defekter.
Se også
- Krystalcelle
- flydende krystaller
- Krystaldefekter
- Faststoffysik
- Monokrystal
- polykrystal
- Deformationsteori
- kolloid krystal
Noter
- ↑ Krystal . Online ordbog for krystallografi . International Union of Crystallography. Hentet 22. juni 2017. Arkiveret fra originalen 17. juni 2017.
- ↑ V. Chernavtsev . Verdens gipsvidunder // "Jorden rundt" . — nr. 11, 2008, s. 16-22
- ↑ Lithium // Encyclopedic Dictionary of a Young Chemist. 2. udg. / Komp. V. A. Kritsman, V. V. Stanzo. - M . : Pædagogik , 1990. - S. 136 . — ISBN 5-7155-0292-6 .
- ↑ Gigantiske krystaller af spodumen // Mineralogical Notes Series 3. - 1916. - S. 138 .
- ↑ Krystalstruktur // Physical Encyclopedia. I 5 bind. — M.: Sovjetisk Encyklopædi. Chefredaktør A. M. Prokhorov. 1988.
- ↑ Shafranovsky I.I. Kan Jorden kaldes en "stor krystal"? Arkivkopi dateret 17. maj 2017 på Wayback Machine // Gornyatsaya Pravda avis. 1976. nr. 31. 9. november
Litteratur
- Agafonov V. K. Korte instruktioner til udarbejdelse af krystalmodeller // Programmer og instruktioner til observationer og indsamling af samlinger inden for geologi, jordbundsvidenskab, meteorologi, hydrologi, nivellering, botanik og zoologi, landbrug og fotografi. [5. udg.] Skt. Petersborg: udg. Imp. SPb. Naturlige øer 1902, s. 30-35.
- Zorkiy PM Symmetri af molekyler og krystalstrukturer. M.: Moscow State University, 1986. - 232 s.
- Likhachev V. A., Malinin V. G. Strukturel-analytisk styrketeori. - St. Petersborg: Videnskab. — 471 s.
- Savelyev I.V. Kursus i generel fysik. Moskva: Astrel, 2001. ISBN 5-17-004585-9 .
- Shaskolskaya M. P. . Krystaller. M.: Nauka, 1985. 208 s.
- Schroeter W., Lautenschleger K.-H., Bibrak H. et al. Kemi: Ref. udg. Moskva: Kemi, 1989.
- Shubnikov A. V., Flint E. A., Bokiy G. B. , Fundamentals of Crystallography, Moskva-Leningrad, 1940.
- Shaskolskaya M. , Crystals, M., 1959; Kostov I., Krystallografi, oversættelse. fra Bulgarian, M., 1965.
- Bunn C. , Crystals, trans. fra English, M., 1970;
- Nye J. , Fysiske egenskaber af krystaller og deres beskrivelse ved hjælp af tensorer og matricer, trans. fra engelsk, 2. udg., M., 1967.
- Cheredov VN Defekter i syntetiske fluoritkrystaller. Sankt Petersborg: Videnskab. - 1993. - 112 s.
Links
- Krystaller (fysiske) / M. P. Shaskolskaya, B. K. Vainshtein // Great Soviet Encyclopedia : [i 30 bind] / kap. udg. A. M. Prokhorov . - 3. udg. - M . : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.
- Mineralske krystaller , former for naturlig opløsning af krystaller
- Krystaller // Big Encyclopedic Dictionary . - 2000.
 Ordbøger og encyklopædier |
| |||
|---|---|---|---|---|
| ||||
| Materiens termodynamiske tilstande | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fasetilstande |
| ||||||||||||||||
| Faseovergange |
| ||||||||||||||||
| Spred systemer | |||||||||||||||||
| se også | |||||||||||||||||
| Geometriske mønstre i naturen | ||
|---|---|---|
| mønstre | ||
| Processer | ||
| Forskere |
| |
| Relaterede artikler |
| |