پارامتر شبکه در مواد-مقدمه
تفاوت اساسی ميان تک کريستال ، پلی کريستال و جامدات آمورف در اندازه فاصله ايست که اتمها با يک تقارن انتقالی به اتم ديگر مرتبط ميشوند . تک کريستالها دارای نظم پر دامنه نا محدود ، پلی کريستالها دارای تناوب در محدوده های خاص (محدوده فازی ) و جامدات آمورف ( همچنين مايعات ) دارای نظم کم دانه ميباشند .
- يک تک کريستال ايده آل دارای يک ساختار اتمی است که در سراسر حجم تک کريستال تکرار ميشود . اين روند بگونه ايست که در شبکه های نامحدود ، هر اتم با يک تقارن انتقالی با هر اتم معادل ديگر در ساختار مرتبط شده است .
- ساختار يک جامد پلی کريستال از تعدادی دانهء متبلور تشکيل شده است .هر دانه را ميتوان به يک تک کريستال که ساختار اتمی آن نظم پردامنه است تشبيه کرد . در يک جامد پلی کريستال ايزوتروپ که خواص آن در جهات مختلف متفاوت است ، هيچ ارتباطی ميان دانه های همسايه وجود ندارد .بنابراين ، اگر فواصل اتمی به اندازه کافی بزرگ باشد هيچ تناوبی در سرتاسر نمونه پلی کريستال وجود نخواهد داشت .
- مواد آمورف ، مانند شيشه ، در هيچ جهتی دارای نظم پر دامنه نبوده بنابراين تقارن انتقالی هم ندارند . ساختار يک جامد آمورف (و يک مايع حقيقی ) در عمل بصورت اتفاقی نيست بلکه فاصله بين اتمها در ساختار به خوبی مشخص شده اند و مانند فواصل در داخل کريستال هستند .
به همين علت مايعات و کريستالها چگالی مشابه دارند ، هر دو نظم کم دامنه دارند که باعث ثابت نگه داشتن فاصله بين اتمها می شود ، اما در عين حال کريستالها دارای نظم پر دامنه هستند .
نظم پر دامنه در سرتاسرحجم
وسعت منطقه منظم کريستالی عاملی است که باعث تمايز بين تک کريستالها ، پلی کريستالها و جامدات آمورف ميشود.
بسياری از خواص مانند خواص مکانيکی ، نوري ، مغناطيسی و الکتريکی را ميتوان به تفاوت ساختاری ميان اين سه دسته از جامدات نسبت داد .
پارامتر شبکه در مواد-تک کريستالها
تک کريستالها : شکل و آن ايزوتروپی( هم راستا نبودن خواص)
يک تک کريستال اغلب دارای سطوح صاف مشخص و تا حدی متقارن می باشد . برای تعين شکل واقعی کريستال نياز به يک ماده کريستاليزه شده جهت مقايسه با ديگر کريستالها ميباشد . اين مقايسه در خصوص زوايای بين صفحات صادق نبوده زيرا خصوصيات ذاتی ماده را بيان کرده و ساختار نهايی را تعيين ميکند . قابل توجه اينکه ميتوان در محلولهلی نمکی مانند سولفات مس و آلومينيم ، تک کريستالهايی با اشکال خاص را ايجاد کرد .
سنگهايي که به عنوان جواهر استفاده مي شوند اغلب تک کريستال هستند . اين جواهرات بصورت مصنوعی برش داده مي شوند تا انکسار و انعکاس نور زيبا و دلپذيری را بوجود آورند . به اين عمل شکاف کريستالی گفته ميشود ، يک مثال آشنا در اين زمينه الماس است . از آنجا که اين سنگهای تزئينی می توانند به روشهای مختلف برش داده شوند انعکاس های متنوعی را ايجاد می کنند .
برای آشنايي بيشتر با کانی هايي که بطور طبيعی متقارن شکل گرفنه اند به وب سايت material مراجعه کنيد .
به شکلهای سه بعدی زير توجه کنيد :
(شش مربع يکسان)
(چهار مثلث متساوی الاضلاع يکسان)
(هشت مثلث متساوی الاضلاع يکسان)
(شش متساوی الاضلاع يکسان با اضلاع مساوی)
شما ميتوانيد برای خود مدلی با دستورالعملهايي که در زيرموجود است بسازيد :
ü برش در امتداد خطوط توپر
ü تا زدن در امتداد نقطه چين ها قطعه BASE 1 را کف مدل فرض کرده و خطوط نقطه چين را طوری تا بزنيد که داخل قرار گيرند .
ü INNER ها بر روی OUTER های هم نام قرارگرفته طوريکه TUCKIN آخرين قطعه ای باشد که خم ميشود .
اين اشکال در علم مواد اهميت زيادی دارند و شما بخوبی بايد با آنها آشنا باشيد . حالتهای تقارن که بوسيله تک کريستالهای واقعی نشان داده ميشوند بوسيله سختار کريستالی مواد تعيين شده اند . بسياری از اشکال را ميتوان با استفاده از ترکيب چندوجهی هايی مثل هرم و منشور بوجود آورد .
(2 شش وجهی و 6 مستطيل)
هرم مربع القاعده :
(4 مثلث و يک مربع)
نکته مهم اينجاست همه نمونه های تک کريستال دارای شکل چند وجهی مشخصی نميباشند . برای مثال ، فلزات دارای کريستالهايي هستند که اغلب شکل مشخصي ندارند .
کوارتز دارای اشکال متفاوتي ميباشد که بطور نمونه چند نوع از آن در بالا نشان داده شده است .
اغلب تک کريستالها در خواص اصلی خود آن ايزوتروپ هستند . مانند خواص نوری و مکانيکی ، يک ماده آمورف مانند شيشه پنجره ، تمايل به ايزوتروپ بودن دارد .اين تفاوت ميتواند اين امر را امکان پذير کند که شيشه از کريستال قابل تشخيص شود . شکل خاص بيشتر تک کريستالها مکعب است که خواص ماده ميتواند تحت تاثير همين موضوع باشد . خواص نمونه های پلی کريستال ميتواند هم کاملا ايزوتروپ و يا تقريبا ان ايزوتروپ باشد که اين به ذات ماده و طريقه شکل گرفتن آن بستگی دارد .