up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله ساختمان بلوري PDF
QR code - ساختمان بلوري

ساختمان بلوري

● تاريخچه
در پي کشف پراش اشعه هاي ايکس توسط رونتگن و انتشار يک رشته محاسبات و پيش بيني هاي ساده و موفقيت آميز در مورد ويژگيهاي بلورين ، بررسي ساختارهاي بلوري بصورت دقيق تر شروع گرديد. ناظرهاي اوليه با توجه به نظم شکل خارجي بلورها به اين نتيجه رسيدند که بلورها از تکرار منظم سنگ بناهاي همانند بوجود مي آيند.
زماني که بلوري در شرايط محيطي ثابت رشد مي کند، شکل آن در حين رشد تغيير نمي کند، گويي سنگ بناهاي همانند بطور پيوسته به آن افزوده مي شوند. اين سنگ بناها ، اتمها يا گروههايي از اتمها هستند، که بلور يک آرايه متناوب سه بعدي از اتمهاست. اين موضوع با اين کشف کاني شناسان در قرن هيجدهم که اعداد شاخص جهت هاي تمام وجوه بلور اعداد درستند، آشکار شد.
● آزمايش ساده
يک ليوان معمولي برداشته و آن را از آب پر کنيد. حال مقداري شکر در داخل ليوان ريخته و آن را با قاشق به هم بزنيد، تا شکر کاملا در آب حل گردد. اين عمل را تا جايي ادامه بدهيد که ديگر شکر اضافه شده به آب ليوان در آن حل نشود و در ليوان ته نشين گردد. چنين محلولي را اصطلاحا محلول اشباع شده آب و شکر مي گويند.
حال يک دانه حبه قند را که قسمتي از آن شکسته شده است و بصورت مکعب کامل نمي باشد، انتخاب کنيد حال حبه قند را بوسيله يک تکه نخ بسته و در داخل ليوان آويزان کنيد. بعد از چند روز ملاحظه مي کنيد که قسمت شکسته شده حبه قند کاملا ترميم يافته و حبه قند بصورت مکعب کامل در آمده است. اين آزمايش نمونه بسيار ساده از رشد بلور است.
● ساختار کلي
بلور ايده آل از تکرار بي پايان واحدهاي ساختاري همانند در فضا بوجود مي آيد. در ساده ترين بلورها ، مانند مس ، نقره ، آهن و فلزات قليايي ، اين واحدهاي ساختاري يک تک اتم است. در اکثر مواد واحد ساختاري شامل چندين اتم يا ملکول است. در بلورهاي معدني اين تعداد تا حدود ۱۰۰ و در بلورهاي پروتئين به ۱۰۰۰۰ مي رسد. ساختار تمام بلورها بر حسب شبکه اي که به هر نقطه آن گروهي از اتم ها متصل هستند، توصيف مي گردد. اين گروه اتمها را پايه مي گويند. پايه در فضا تکرار مي شود تا ساختار بلور را تشکيل دهد.
▪ ساختار بلوري غير ايده آل
از نظر بلورنگاران کلاسيک ، بلور ايده آل از تکرار دوره اي واحدهاي يکسان در فضا شکل مي گيرد. ولي هيچ دليل عمومي وجود ندارد که بلور ايده آل حالت مي نيمم انرژي اتمها در صفر مطلق باشد. در طبيعت ساختارهاي بسياري وجود دارند که با آنکه منظم هستند، کاملا دوره نيستند. نظر ايده آل بلورنگاران لزوما يک قانون طبيعت نيست. بعضي از ساختارهاي غير دوره اي ممکن است فقط فرا پايدار باشند و طول عمر بسيار درازي داشته باشند.
▪ انوع ساختار بلوري
انواع مختلف ساختارهاي بلوري وجود دارند که چند مورد از ساختارهاي بلوري ساده و مورد توجه همگاني عبارتند از:
بلور مکعبي مرکز سطحي (fcc) :
در اين حالت سلول ياخته بسيط ، لوزي رخ است. بردارهاي انتقال بسيط نقطه شبکه واقع در مبدا را به نقاط شبکه واقع در مراکز وجوه وصل مي کنند
بلور مکعبي مرکز حجمي (bcc) :
در اين حالت ياخته بسيط لوزي رخي است که هر ضلع آن برابر است و زاويه بين اضلاع مجاور است.
بلور کلريد سديم Nacl :
در اين حالت پايه شامل يک اتم Na و يک اتم Cl است که به اندازه نصف تعداد اصلي مکعب يکه از هم فاصله دارند.
بلور کلريد سزيم CsCl :
در اين حالت در هر ياخته بسيط يک مولکول وجود دارد. هر اتم در مرکز مکعبي متشکل از اتمهاي نوع مخالف قرار دارد.
▪ ساختار بلوري تنگ پکيده شش گوش (hcp) :
در اين ساختار مکان هاي اتمي يک شبکه فضايي را بوجود نمي آورند. شبکه فضايي يک شش گوشي ساده است که به هر نقطه شبکه آن پايه اي با دو اتم يکسان مربوط مي شود.
▪ ساختار الماسي :
در اين حالت شبکه فضايي fcc است. اين ساختار نتيجه پيوند کووالانسي راستايي است.
▪ ساختار مکعبي سولفيد روي zns :
ساختار الماس را مي توان به صورت دو ساختار fcc که نسبت به يکديگر به اندازه يک چهارم قطر اصلي جابجا شده اند، در نظر گرفت. ساختار مکعبي سولفيد روي از قرار دادن اتمهاي zn روي يک شبکه fcc و اتمهاي S رويي شبکه fcc ديگر نتيجه مي شود.
▪ ساختار شش گوشي سولفيد روي ( و ورلستاين ) :
اگر فقط اتمهاي همسايه اول را در نظر بگيريد، نمي توان بين دو حالت zns مکعبي و شش گوشي فرق گذاشت. اما اگر همسايه هاي دوم را در نظر بگيريم مي توان اين دو حالت را از هم تمييز داد.
● علت مطالعه ساختارهاي بلوري
از آنجا که بيشتر قطعات الکترونيکي مانند ديود ، ترانزيستور و ... از بلورها ساخته مي شود. همچنين به دليل گسترش روز افزون وسايل الکترونيکي و توجه بيش از حد به ساختن ريزتراشه هاي کامپيوتري با ابعاد بسيار کم ، توجه فوق العاده به سمت بلور شناسي و مطالعه ساختارهاي بلوري شده است. و دانشمندان مختلف در سطح جهان مطالعات وسيعي را در اين زمينه انجام مي دهند، که از آن جمله مي توان به فعاليت هاي انجمن نانوتکنولوژي اشاره کرد.

RNA مخفف اسيد ريبونوکلئيک است که يکي از انواع اسيدهاي نوکلئيک مي باشد. در داخل سلول انواع مختلف RNA وجود دارد که هر کدام از آنها وظايف مخصوص به خود را ...

● ساختمان قلب قلب يک عضو توخالي و عضلاني است که در وسط قفسه سينه و پشت جناق سينه قرار دارد وزن و اندازه قلب تحت تاثير سن، جنس، وزن بدن، ميزان فعاليت ب ...

● ساختمان قلب قلب يک عضو توخالي و عضلاني است که در وسط قفسه سينه و پشت جناق سينه قرار دارد وزن و اندازه قلب تحت تاثير سن، جنس، وزن بدن، ميزان فعاليت ب ...

طحال اندامي است که در بالاي معده و زير دنده ها، در طرف چپ شکم قرار دارد.... اندازه اش تقريبا به اندازه مشت بسته شماست. طحال بخشي از دستگاه لنفاوي شما ...

DNA يا دزاکسي ريبونوکلئيک اسيد يکي از ماکرومولکولهاي سلولي است که حامل اطلاعات وراثتي بوده و طي همانند سازي ژنتيکي از يک نسل به نسل بعد منتقل مي شود. ...

مفصل زانو، مفصلي است که به وسيله يک کپسول متشکل از رباط ها احاطه مي شود و حاوي مايعي است که به آن مايع سينوويال مي گويند که اصطکاک مفصل را کاهش مي دهد ...

تصور جهان پيشرفته کنوني بدون وجود مواد پليمري مشکل مي باشد. امروزه اين مواد جزيي از زندگي ما شده اند و در ساخت اشياي مختلف ، از وسايل زندگي و مورد مصر ...

● تقسيم بندي هيدروکربنها بسته به ساختمان ، هيدروکربنها به دو دسته اصلي آليفاتيک و آروماتيک تقسيم مي شوند. هيدروکربنهاي آليفاتيک خود به گروههاي وسيع تر ...

دانلود نسخه PDF - ساختمان بلوري