Kiteiden rakenne

Kiteiden rakenne

Jo 1700-luvulla. esitettiin hypoteesi, että kiteiden oikea ulkoinen muoto on seurausta niiden sisäisestä rakenteesta. Alun perin sen piti, että kristallirakenteen elementit, järjestetty säännölliseen paikkaverkkoon, on molekyylejä, joilla on geometriset muodot: torni, elipsoidinen, polyhedra. Tutkimuksen tuloksena se oli vakuuttunut, että kiteiden alkukomponentit eivät voi olla vain kemiallisia molekyylejä, mutta myös atomeja ja ioneja. Ajatus kiteiden sisäisestä rakenteesta ristikkojen muodossa on myös vahvistettu kokeellisesti oikein, jossa atomit, ionit tai niiden ryhmät toistetaan tietyssä suunnassa täsmälleen yhtä välein.

Paikkaverkko ja sen elementit.

Hilan yksinkertaisin elementti on kohta, kutsutaan verkkosolmuksi. Joukko samanlaisia ​​pisteitä, jotka toistuvat tasaisin välein d1 jossakin suunnassa, luo hilaviivan. Valitsemalla toisen, ei-yhdensuuntainen suunta ja identtisten pisteiden välinen etäisyys d2, saadaan joukko pisteitä, jotka toistuvat oikein kaksiulotteisessa tilassa, eli hilataso tai tasomainen ristikko. Jos siirrämme hilatasoa kolmannen d3-etäisyydellä, saamme oikean pistejärjestelyn avaruudessa, eli paikkaverkko. Hilan ja kiteiden ulkomuodon välillä on läheinen suhde. Kiteet rajoittuvat tasaisiin pintoihin, jotka avaruusverkossa vastaavat rinnakkaisten hilatasojen sarjaa, kiteen jokaisessa reunassa on joukko yhdensuuntaisia ​​ristikkoviivoja.

Säleikön pienin tilavuusyksikkö on elementaarinen suuntaissärmiö, kutsutaan myös yksikkö- tai soluksi. Sitä rajoittavat pituuksien d1 reunat, d2, d3, vastaa pienintä atomien välistä etäisyyttä, ionit tai molekyylit verkon solmuissa, jotka muodostavat sen kulmat. Yleisimmässä tapauksessa kulmat elementaarisen suuntaissärmiön reunojen välillä ovat erilaiset (ei ole yhtä suuri kuin 90 °), samoin kuin verkkopisteiden etäisyys kolmessa suunnassa ovat erilaiset. On kuitenkin suorakulmaisia ​​verkkoja, ja verkkopisteiden väli voi olla sama kahdessa tai kolmessa suunnassa.

Tietyn aineen spatiaalinen ristikko eroaa muiden aineiden hilasta elementaarisen suuntaissärmiön reunojen pituuden ja monissa tapauksissa myös niiden välisten kulmien perusteella. Jokaisella aineella on siis oma avaruusverkonsä. Tämän verkon kuvaamiseksi on tarpeen tuntea sen alku- suuntaissärmiön muoto, joka toistuu oikein 3 suuntiin.

Alkuosan suuntaissärmän määrittelemiseksi koordinaatistojärjestelmän alkupuoleksi otetaan yksi avaruusverkon solmuista., ja kolme yksinkertaista verkkolähtöä siitä, akselien takana x koordinaatit, Y, kanssa. Y- ja z-akselien välinen kulma on merkitty kirjaimella a, x- ja z-akselien välissä - α, ja x- ja y-akselien välillä - β. Lyhintä etäisyyttä verkkopisteiden välillä x-akselin suunnassa kutsutaan a, y-b-suunnassa, ja z-akselin suuntaan - c. Kulmien α kompleksi, b, γ ja verkon aukot a, b, c: tä kutsutaan hilavakioksi, eli paikkaverkkojen vakiot. Verkkopisteiden välinen etäisyys a, b, c mitataan nanometreinä.