a
,
v
,
s
vektorlarni joylashtiramiz. x - o‘qi bo‘yicha
a
,
2a,
3a
, . . .
masofalarga, y- o‘qi bo‘yicha
v, 2v, 3v
, . . . masofalarga va nihoyat z- o‘qi
bo‘yicha
s, 2s, 3s
, . . . . masofalarga atomlarni joylashtirib kristall panjaraning x, y, z
o‘qlari bo‘yicha birlashgan atomlar zanjirini hosil qilamiz.
Tugunlardagi atomlarni ko‘chirish (translyasiya) vektori deb atalgan vektor
T =
n
a
+
m
v +
k
s
yordamida (2- rasm) o‘qlar bo‘yicha ko‘chirib kristall panjara xosil qilinadi.
a, b, c
vektorlariga qurilgan eng kichik uyachani Brave panjarasi yoki elementar
yacheyka deb ataladi. O‘qlar orasidagi
α
,
β
,
γ
burchaklar ixtiyoriy bo‘lishi mumkin.
Faqat tugunlarida atom joylashgan elementar uyachalarni oddiy uyachalar deyiladi.
YOqlarining yoki ichining markazida ham atomlar joylashgan bo‘lsa, ularni yoqlari yoki
hajmiy markazlashgan uyachalar deyiladi.
Tabiatda uchraydigan barcha kristallarni (230 fazoviy guruhlarga bo‘linadi va 10
5
dan ortiq ko‘rinishga ega) 14 xil Brave elementar uyachalari yordamida qurish mumkin.
Kristallardagi tugunlarni, yo‘nalishlarni va tekisliklarni
belgilash uchun Miller
indekslari deb atalgan yaxlit sonlar to‘plamidan foydalaniladi (3 - rasm, a,b, v, g).
z
y
x
3-rasm.
а
)
(010)
(100)
(001)
(101)
(110)
(011)
z
y
x
3-rasm.
b)
(100)
(010)
z
y
x
3-rasm.
v)
z
y
x
3-rasm.
g)
Koordinata o‘qlarining boshi sifatida tugunlardan biri qabul qilinsa, unga nisbatan
boshqa tugunlarning koordinatalari
x = ma
,
y = nb, z = kc
lar bilan aniqlanadi. Agar
uzunlik birligi etib panjara doimiylari
a,b,c
lar qabul qilinsa tugunlarning koordinatalari
m, n, k butun sonlardan iborat bo‘ladi. Odatda, ular ikkita to‘g‘ri qavslar ichiga yoziladi
[m, n, k].
Kristallardagi yo‘nalishlar koordinatalar boshidan o‘tadigan to‘g‘ri chiziqlar bilan
belgilanadi va ular to‘g‘ri chiziqli qavslar ichiga olib yoziladi [m, n, k] (3 - rasm,
a
).
Kristall panjaraning ixtiyoriy uch nuqtasidan o‘tkazilgan tekisliklarni atom tekisliklari
deyiladi. Ular 3-rasmda (b, v, g) ko‘rsatilgandek belgilanadi.
Kristallarning ichki tuzilishini qanday o‘rganish mumkin? Kristallarning tuzilishini
aniqlash usullari ularning atomlari kristall panjara hosil
qilib joylashganligiga
asoslangan. Har qanday kristall jismni hajmiy difraksion panjaradan iborat deb qarash
mumkin. Bunda difraksion panjaraning davri kristall panjaraning doimiysiga teng
bo‘ladi.
Hajmiy difraksion panjaradan elektromagnit to‘lqinlarning difraksiyalanish
qonuniyati bilan rentgen nurlari difraksiyasini kuzatganda tanishgan edik.
θ
d
4-rasm
θ
Demak, kristallning turli yo‘nalishlardagi sirtiga ma’lum
θ
sirpanish
burchagi
ostida rentgen nurlarini, elektronlarni, neytronlarni tushirib,
ularning difraksiyasini
o‘rganish asosida kristall panjaraning doimiylarini Vulf-Breggilar qonuni yordamida
aniqlash mumkin. (4-rasm)
2dSin
θ
=m
λ
.
(1.1)
Kristallarda rentgen nurlarining difraksiyasini kuzatishga asoslanib, ularning
tuzilishini aniqlaydigan usulni rentgenografiya deyiladi. Elektron
yoki neytronlarning
difraksiyasiga asoslangan usullarni esa, mos ravishda elektronografiya yoki
neytronografiya deyiladi.
1.2. Qattiq jism turlari va xossalari.
Kristall va amorf materiallar.
Qattiq jismlar tuzilishi, tarkibi, ularni tashkil etgan zarralari orasidagi o‘zaro ta’sir
kuchlari, mexanik, elektr, magnit, optik va boshqa xossalari jihatidan turli guruhlarga
bo‘linadi. Masalan, elektr xossalari bo‘yicha qattiq jismlar yaxshi o‘tkazgichlar
(metallar), yarim o‘tkazgichlar (bu atamani qo‘shib yozsa ham bo‘ladi),
dielektriklar
guruhlarini tashkil qiladi. Magnit xossalari jihatidan esa diamagnit, paramagnit,
ferromagnit, antiferromagnit va ferritlar deb ataladigan qattiq jismlar turlari mavjud.
Qattiq jismlarning ayrim muxim xossalari hamda ularni tavsiflaydigan asosiy
tushunchalar to‘g‘risida ma’lumot beramiz.
Qattiq jismlar ularni tashkil qilgan zarralarning joylashish tartibiga asoslanib
kristall va amorf jismlar guruhlariga ajraladi. Amorf jismlarni (masalan, shishani) tashkil
qilgan atomlar (ionlar, molekulalar)ning joylashishida qat’iy bir tartib yo‘q.
Bundan
ularning fazalarini o‘zgartirishida (masalan suyuqlanishida) qat’iy o‘tish nuqtalari
(suyuqlanish haroratlari) mavjud bo‘lmasligi kelib chiqadi: amorf jismlar bir holatdan
ikkinchi holatga uzluksiz o‘tib boradi. Ammo, kristall jismlarni tashkil qilgan atom (ion,
molekula)lar joylashishida muayyan tartib mavjud: ma’lum yo‘nalishlarda har qanday
ikki qo‘shni atom oralig‘i bir xil. SHuning uchun ham
kristall holatdagi qattiq
jismlarning fazalarini o‘zgarishi (suyuqlanish, qotish va hakozo) qat’iy muayyan
haroratda va bosimda sodir bo‘ladi.
Modda qattiq holatda - kristall yoki amorf shaklda bo‘lishi mumkin.
Kristallar doimiy shaklga ega, amorf jismlar esa doimiy shaklga ega emas, bu
ularning nomlanishidan
ham kelib chiqadi, «amorf» grekcha so‘z bo‘lib, «shaklsiz»
degan ma’noni anglatadi. Kristall moddalar bitta yaxlit kristalldan (monokristall) va juda
ko‘p «o‘sgan» kristallchalar (polikristallar) dan iborat bo‘lishi mumkin. Masalan, barcha
temir buyumlar polikristall temir bo‘laklaridan tayyorlangan. Amorf moddalarga misol
qilib, shishani olish mumkin.
Bir moddaning o‘zi termodinamik sharoitga bog‘liq ravishda kristall yoki amorf
holatida bo‘lishi mumkin. Masalan: oltingugurt kristall shaklda (sariq rangda) va amorf
(plastik oltingugurt –to‘q qo‘ng‘ir rangda) bo‘ladi.
Kvars – kristall, biroq kvars qumi eritilib, so‘ngra eritma tez sovutilsa, amorf kvars
shisha hosil bo‘ladi.
Metallurgiyada olinadigan temir kristall tuzilishga ega. Biroq, eritmani tez sovutish
usuli bilan amorf temir (temir oyna) olinadi.
