11.1
גבישים הם מוצקים בעלי מבנה תלת-ממדי חוזר שנוצר על ידי מולקולות, יונים או אטומים.
מערך תלת-ממדי אינסופי של נקודות המייצגות את סידורן נקרא סריג מרחב של הגביש.
היחידה הקטנה ביותר בסריג המרחב שניתן לחזור עליה באמצעות תרגומות ליצירת כל הגביש היא תא היחידה, כאשר אורכי הקצוות מסומנים ב-a, b ו-c, והזוויות ביניהם מסומנות ב-α, β ו-γ.
למרות שייתכן שתאי יחידה מרובים, זה הנבחר צריך להיות בעל הסימטריה המקסימלית והנפח הקטן ביותר התואם לאותה סימטריה.
בנוסף, עליו להיות מסוגל לשחזר לא רק את מיקום החלקיקים אלא גם את המרחב ביניהם.
עבור גביש יוני פשוט כמו כלוריד צזיום, ניתן להשתמש בשני תאים יחידה.
כל פינה תורמת 1/8 מיון מלא לתא היחידה, ומביאה יחד יון צזיום אחד לכל תא עם יון כלוריד יחיד במרכז, או להפך. כתוצאה מכך, יחס של 1:1 בין יוני צזיום לכלורידים, המתאים ליחידת הנוסחה CsCl.
המבנה הפנימי של הגביש הוא מערך מסודר של אטומים, יונים או מולקולות, ופרטי המערך משפיעים משמעותית על תכונות המוצק. בגבישה, 'מוטיבים מבניים' שחוזרים על עצמם מדי פעם - שיכולים להיות אטומים, מולקולות או קבוצות שלהם - יוצרים 'סריג מרחבי'. זהו למעשה מערך תלת-ממדי אינסופי של נקודות, שכל אחת מוקפת בשכנותיה באותו אופן, ויוצר את המבנה הבסיסי של הגביש.
'תא יחידה' הוא דמות תיאורטית מקבילה צדדים שניתן להשתמש בה באמצעות תרגומים חוזרים לבניית כל סריג המרחב. תאים אלו נוצרים לעיתים קרובות על ידי חיבור נקודות סריג סמוכות לקווים ישרים, ויוצרים מה שנקרא תאי יחידה 'פרימיטיביים'. בשלושה ממדים, כל אחת משמונה הנקודות של תא יחידה פרימיטיבי משותפת לשמונה שכנים, מה שמוביל לנקודת סריג אחת לכל תא יחידה. עם זאת, ניתן להשתמש גם בתאי יחידה לא פרימיטיביים גדולים יותר עם נקודות סריג נוספות במרכזיהם או על פאות מנוגדות.
ישנן אינספור דרכים לתאר את אותו סריג באמצעות תאי יחידה שונים, אך בדרך כלל נבחר תא היחידה עם הצדדים והזוויות הקצרים ביותר הקרובים ביותר לניצב זה לזה. הצדדים של תא יחידה מסומנים כ-a, b ו-c, והזוויות ביניהם הן α, β ו-γ.
תא היחידה חייב להיות מסוגל לשחזר לא רק את מיקומי החלקיקים אלא גם את המרחב ביניהם. באופן קונבנציונלי, תא היחידה צריך להיות החלק הקטן ביותר בגביש שיכול לשחזר את כל מבנה הגביש.
בתא יחידה, אותו מין נמצא בדרך כלל בפינות ויכול להיות גם במיקומים אחרים. כאשר תא היחידה מתפשט בשלושה ממדים, האטומים החלקיים בפינות מתאחדים ליצירת אטומים שלמים בגביש המאקרוסקופי.
גבישים הם מוצקים בעלי מבנה תלת-ממדי חוזר שנוצר על ידי מולקולות, יונים או אטומים.
מערך תלת-ממדי אינסופי של נקודות המייצגות את סידורן נקרא סריג מרחב של הגביש.
היחידה הקטנה ביותר בסריג המרחב שניתן לחזור עליה באמצעות תרגומות ליצירת כל הגביש היא תא היחידה, כאשר אורכי הקצוות מסומנים ב-a, b ו-c, והזוויות ביניהם מסומנות ב-α, β ו-γ.
למרות שייתכן שתאי יחידה מרובים, זה הנבחר צריך להיות בעל הסימטריה המקסימלית והנפח הקטן ביותר התואם לאותה סימטריה.
בנוסף, עליו להיות מסוגל לשחזר לא רק את מיקום החלקיקים אלא גם את המרחב ביניהם.
עבור גביש יוני פשוט כמו כלוריד צזיום, ניתן להשתמש בשני תאים יחידה.
כל פינה תורמת 1/8 מיון מלא לתא היחידה, ומביאה יחד יון צזיום אחד לכל תא עם יון כלוריד יחיד במרכז, או להפך. כתוצאה מכך, יחס של 1:1 בין יוני צזיום לכלורידים, המתאים ליחידת הנוסחה CsCl.
From Chapter 11:
Now Playing
The Solid State: Crystals and Surfaces
205 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
119 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
505 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
236 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
85 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
71 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
192 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
85 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
254 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
200 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
166 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
422 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
386 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
203 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
223 Views
See More