kristályos szilárdtest kristályszerkezet

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "kristályos szilárdtest kristályszerkezet"

Gábor Fehér
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 szohőmésékleten legtö elem szilád hlmzállpotú z tomok közelítőleg ögzített pozíiókn legegyszeű eset: kistályos sziládtest kistályszekezet miét tnulmányozzuk kistályszekezetet? sziládtestek leíásá egyé hsonló nygokkl töténő összehsonlítás végett fiziki tuljdonságok megismeésée kistályok mindenütt vnnk:

3 sziládtestek tuljdonságit tomi felépítésüke visszvezeti: z elektonok és tomok létezéséől vlmint köztük htó eőkől sziládtest tuljdonságit megmgyázz és fiziki jellemzőiket kiszámítj kvntummehnik empiikus módszeek sziládtestek: olyn nygok, melyeknek sját lkjuk, sját téfogtuk vn és melyeken z tomi építőelemek súlypontji sok ásállndónyi távolságon idően állndó, téen pedig peiodikus (szályos) elendeződést muttnk egykistályos szekezetűek polikistályos szekezetűek mofk sziládtestek fiziki tuljdonságit meghtáozó tényezők: kémii összetétel, ásszimmeti, ás építőelemei között fellépő kötések temészete, vlódi szekezet (z építőelemek ideális elendeződésétől vló eltéések) vlódi szekezettől független tuljdonságok: uglms viselkedés, fjhő, olvdáspont, elektomos és mágneses tuljdonságok vlódi szekezettől függő tuljdonságok: plsztikus viselkedés, elektomos vezetőképesség, lumineszeni

4 kohéziós enegi: szd építőelemek enegiájánk és kistály enegiájánk különsége függ z építőelemek közötti kötések temészetétől (osztályozási kitéium lehet) más osztályozási kitéium kistályszekezetek szimmetiáj elektomos téen vló viselkedés szeint dielektomos, félvezető, vezető, szupvezető nygok mágneses téen töténő viselkedés szeint dimágneses, pmágneses, feomágneses, ntifeomágneses nygok egy konkét sziládtest esetén z építőelemek zon téeli eloszlás jön léte, mely esetén kistály enegiáj legkise kohéziós enegi étéke 0,1 7 ev között változik kötés temészetének függvényéen

5 gyenge kötés (~0,2 ev/tom) semleges tomokól vgy molekulákól álló sziládtesteken Fitz London, 1930: minden semleges tom vgy molekul, melynek állndó elektomos dipólusmomentum zéó endelkezik egy idően gyosn változó dipólusmomentumml dipólus elektomos tee (szemináium) Két semleges tom kölsönhtás

6 vonzó kölsönhtás dipólusok között tszító kölsönhtás z elektonfelhők egymás tevődése mitt (Pulli) Lennd Jones poteniál z tomok téen úgy póálnk elhelyezkedni, hogy minden tom minél tö szomszédos tomml lépjen kölsönhtás pl. nemesgázk kistályi Xenon kistály (22K, ult ngy vákuumn) szoosn illeszkedő köös szekezetűek (lpentált köös ás, melyen minden tomnk 12 szomszédj vn)

7 kémián elektonpá vgy homeopoláis kötés eős kötés (pl. gyémántn két széntom kohéziós enegiáj ~7.3 ev) két ntiplel spinű elektonnl jön léte, melyek két tom között loklizálódnk pl. hidogén molekul kötése (Wlte Heitle és Fitz London 1927) két különálló enegiszint jelenik meg egy tom vegyétéke: zon elektonok szám, melyek spinjei pá nélkül állnk peiódusos endsze negyedik oszlop, hiidizáió szén, szilíium, gemánium kistály, gfit

8 eősen különöző elektonffinitású tomok között; pl. NCl kistályás kötési enegi ngyészt z elektoszttikus kölsönhtásól dódik ρ 0,345 Å; 0 2,82 Å enegi: z kistályszekezet legvlószínű, melyen z egyik ionfjtáól egy ion lehető legngyo számú ionnl éintkezik másik ionfjtáól, és kizát z zonos ionfjták éintkezése Mdelung állndó Evjen módszee vegyes kötés: nem teljes elektonsee egyészt ionos, másészt kovlens

9 eősen elektopozitív fémek tomji között jön léte vegyétékelektonok hozzák léte: eloszlnk kötésen észt vevő tomokon, szdon mozoghtnk jó elektomos és hővezető képesség viszonylg szoosn illeszkedő szekezeten kistályosodnk ngyészt ionos jellegű kötés, sk legngyo elektonegtivitású tomok esetéen jön léte: F, O, N potonnk sk két szomszédos tomj lehet, ezét sk két tomot köt össze enegiáj 0,1 0,5 ev

11 z építőelemeket tömegközéppontjukkl helyettesítjük kistályás: pontok téen szályos (peiodikus) elhelyezkedése 3D en 3 ázis ásvekto kistályt lkotó tomokt, tomsopotokt ázisnk nevezzük ás + ázis kistályszekezet elemi ell: háom ázis ásvekto áltl lkotott plelepipedon kistályszekezet legkise ismétlődő eleme mi tüközi szekezet szimmetiáját téfogt: pimitív elemi ell: sk súsin vnnk áspontok pimitív ázis ásvektook

14 kistálytengelyek: kistályn vló tájékozódás végett szükségesek ástnszláiós művelet: olyn eltolás, mely kistáltyt önmgávl páhuzmosn tolj el pimitív ásvektook megválsztás 1, 2, 3 pimitív 4 nem pimitív sok eseten pimitív ell nem tüközi eléggé ás szimmetiáját ilyenko nem pimitív elemi ellákt válsztnk hsznált pimitív és nem pimitív ellák együttesen lkotják hgyományos elemi ellákt vgy Bvis ellákt

15 Bvis muttt meg, hogy 14 különöző elemi ell (ástípus) létezik ezek 7 kistályendszee soolhtók ( klsszikus sziládtestfizikusok állpították meg kistálylpok szögeinek méése lpján) Auguste Bvis

17 tékitöltési együtthtó: ázisokt egymássl éintkező, áspontok entált gömöknek tekintjük ell ttlmánk megszámlálás szoosn illeszkedő htszöges és gyémántszekezet δ 0,74 δ 0,34 He, Be, Mg, Ti, Zn, Cd, Co, Y, Zn, C, Si, Ge, szüke ón,

18 D. John Reid képei

22 pontműveletek: áspontok vgy z elemi plelepipedon izonyos speiális pontji köül végezhető szimmetiműveletek, melyek ásot önmgávl fedése viszik át ás pontsopotj: zon műveletek összessége, melyeket ámely áspont köül lklmzv ásot önmgá tnszfomálják 32 pontsopot

23 pont helyzete: ásállndókn kifejezett számháms iány helyzete: Mille indexeivel sík helyzete: Mille indexeivel egyenétékű síkok, síksládok (0 1 0) (1 1 0)

24 kistályszekezetek öntgenvizsgáltán és fémek kvntumelméletéen gykn hsználtos tuljdonságok: 1 o eipokás h, k, l pontjá muttó helyzetvekto meőleges kistály (h k l) síkjá 2 o z vekto modulusz egyenlő (h k l) szomszédos síkji közti távolság eipokávl 0 (elméletifizik) 1(kistálytn) vgy 2 π ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) π π π 2 ; 2 ; 2 ; ; ),, ( l k h ),, ( l k h

Hasonló dokumentumok

(Nem jogalkotási aktusok) HATÁROZATOK

(Nem jogalkotási aktusok) HATÁROZATOK 2013.4.9. Az Európi Unió Hivtlos Lpj L 100/1 II (Nem joglkotási ktusok) HATÁROZATOK A BIZOTTSÁG VÉGREHAJTÁSI HATÁROZATA (2013. márius 26.) z ipri kiosátásokról szóló 2010/75/EU európi prlmenti és tnási