X
تبلیغات
نكات و خلاصه ي مطالب فصل 1 فيزيك حالت جامد

نكات و خلاصه ي مطالب فصل 1 فيزيك حالت جامد

نكات و خلاصه ي مطالب فصل 1 فيزيك حالت جامد

 نكات و خلاصه ي مطالب فصل 1 فيزيك حالت جامد  

استاد راهنما: سركار خانم غلامي

تهيه كننده و وبلاگ نويس: خليل اسلامي جهرمي  

دانشجوي رشته ي فيزيك دانشگاه پيام نور  

*************************************************** 

پایه و ساختار بلوری

n       یک ساختار بلوری از تکرار بلوکه های همانند اتمها یا بلورها در سه بعد بوجود می آید.

n       شبکه یک آرایه دوره ای از نقاط در فضای سه بعدی است.

n       تعداد اتمهای منتسب به هر نقطه شبکه را پایه می نامند.

n       ساختار بلوری = پایه + شبکه

n       ساختار بلوری با افزودن پایه به هر نقطه شبکه به وجود می آید:

 

 

بردارهای انتقال شبکه

  

       که در آن  c, b, aبردارهای انتقال بسیط و w, u,vاعداد صحیح می باشند. 

*************************************************** 

یاخته بسیط شبکه

n       حجم و سطحی که توسط بردارهای انتقال بسیط در سه یا دو بعد ایجاد میشود یاخته بسیط می نامند.

 

n        حجم یاخته بسیط برابر است با:

 

n       نقاط شبکه در گوشه های یاخته بسیط قرار می گیرند .

n       نقاط شبکه فضایی در دو بعد . تمام زوج بردارهای b,a بردارهای انتقال شبکه اند . ولی  b4,a4بردارهای انتقال بسیط نیستند ، زیرا نمی توانیم به کمک ترکیبات  درست b4,a4  انتقال شبکه T را تشکیل دهیم

  

 

n       یاخته بسیط شبکه فضایی در سه بعد

  

n    

          طریقه ساخت یاخته بسیط ویگنر- سایتز:

n       (1) خطوطی رسم کنید که یک نقطه مفروض شبکه را به تمام نقاط شبکه نزدیک به آن متصل سازد؛

n        (2) در وسط این خطوط ، و عمود بر آنها ، خطوط یا صفحات جدیدی رسم کنید.

n       (3) کوچکترین حجمی که بدین ترتیب محاط می شود یاخته بسیط ویگنر- سایتز نام دارد.

n       مثالی از ساخت یاخته بسیط ویگنر- سایتز:

  

 

عملهای تقارنی

n       با اعمال عملهای تقارنی ، ساختار و شکل هندسی بلور نا وردا باقی می ماند.

n       عملهای تقارنی شامل:

n       1-انتقال توسط بردار انتقال T.

n       2-عملهای نقطه ای شامل دوران و بازتاب.

n       3-عملهای مرکب که ترکیبی از انتقال و عملهای نقطه ای است.

n       دوران شامل محورها ی دوران  یکتایه، دوتایه، سه تایه، چهار تایه وشش تایه است که به ترتیب مربوط به دورانهای 360،180، 120، 90 و 60 درجه می باشد.

n       این محورها را با علائم 1، 2، 3، 4 و 6 نشان می دهند.

n       قسمتی از بلور یا مولکول فرضی پروتیین در یک دنیای دو بعدی تحت تاثیر عمل انتقال T.

   

بردارهای b,a بردارهای انتقال بسیط شبکه دو بعدی اند . 

 

 

n       دورانی برابر л رادیان حول هر یک از نقاطی که با علامت × مشخص شده اند ، بلور را به حالت اول خود بر می گرداند

    

 

 

n       محور تقارن پنج تایه نمی تواند در یک شبکه موجود باشد ، زیرا تمام فضا را نمی توان با آرایه متصلی از پنج ضلعی های منظم پر کرد.

  

 

 

n       گروه یکتایه هیچ عنصر تقارنی ندارد ، لذا در اینجا یک نقطه، هیچ نقطه معادلی ندارد .

   

 

 

n       محور دوتایه: ، دوران л یکی از نقاط را به نقطه دیگر می برد.

   

 

 

n       صفحات تقارن در مکعب:

n       (الف) یک صفحه تقارن با موازات وجوه مکعب . (ب) یک صفحه تقارن قطری در مکعب. 

 

 

      سه محور چهارتایی مکعب.    

   

 

 

n       چهار محور سه تایی مکعب

   

 

 

n       شکل محور دوتائی مکعب.

  

n  

*************************************************** 

     انواع شبکه های دو بعدی:

 

 

   

  

 

 

n       انواع شبکه های مکبی:

   

 

 

n       انواع شبکه های چهار گوشی:

   

 

 

n       انواع شبکه های راست گوشه:

   

 

 

n       انواع شبکه های تک میلی :

   

 

 

n       انواع شبکه های سه میلی :

   

 

 

n       انواع شبکه های سه گوشی و شش گوشی :

    

   

 

      محورهای  c,b,a در بلور. ( α زاویه بین c,b است. (

  

 

 

n       شبکه مکعبی مرکز حجمی (bcc)، یاخته بسیط نیز نشان داده شده است . این یاخته ، لوزی رخی است که هر ضلع آن برابر با نصفa ضربدر راديكل3  و زاویه بین اضلاع مجاور ' 28 °109است.

   

 

 

n       بردارهای انتقال بسیط شبکه مکعبی مرکز حجمی (bcc) ؛ این بردارها نقطه شبکه واقع در مبدا را به نقاط شبکه واقع در مراکز حجم وصل می کنند.  یاخته بسیط با بنا کردن یک لوزی رخ بر روی این سه بردار حاصل می شود .

   

n       بردارهای انتقال بسیط (bcc) بر حسب ضلع مکعب ، a عبارتند از :  

 

 

 

 

 

 

یاخته بسیط بلور مکعبی مرکز سطحی(fcc) که لوزی رخ است.   بردارهای انتقال بسیطc ',b ',a‘ نقطه شبکه واقع در مبدا را به مرکز وجوه وصل میکند. زوایای بین محورها برابر است با° 60.

  

 

 

n       بردارهای بسیط بلور مکعبی مرکز سطحی عبارتند از:

   

 

 

رابطه بین یاخته بسیط در دستگاه شش گوشی (خطوط پررنگ) و منشوری با تقارن شش گوشی ، در اینجا a=b≠c  

   

 

*************************************************** 

دستگاه شاخص گذاری صفحات بلور

صفحه شکل زیر محورهای c,b,a را در محورهای a 3 و b2  وc2  قطع  می کند  وارونه این اعداد عبارتند از : 3/1، 2/1 ، 2/1 . کوچکترین عدد درستی که دارای همین نسبتها باشند عبارتند از : 2، 3و 3 . در نتیجه شاخص های این صفحه برابر با (233) می شود .

   

 

 

n       شاخص های میلر صفحات (100) در یک بلور مکعبی .

   

 

 

شاخص های صفحات (110) در یک بلور مکعبی.

  

 

 

n       شاخص های میلر صفحات (111) در یک بلور مکعبی.

   

 

*************************************************** 

ساختار  سدیم کلرید

  

n       ساختار بلوری سدیم کلرید را می توان با قراردادن یونهای cl-  وNa+ به طور یک درمیان روی نقاط یک شبکه مکعبی ساده بنا کرد.

n         در این بلور هر یون توسط شش یون همسایه اول با بار مخالف احاطه می شود .

n       یون Na+ حامل یک تک بار مثبت است ، بنابراین پیکر بندی الکترونی آن با نئون یکسان است . یون cl- حامل یک تک بار منفی است و دارای پیگر بندی آرگون است .

n       شبکه فضایی fcc است.

n       مدل سدیم کلرید. یون های سدیم از یون های کلر کوچکترند.

   

*************************************************** 

ساختار سزیوم کلرید 

n       ساختار بلور سزیوم کلرید. شبکه فضایی مکعبی ساده وپایه دارای یک یون Cs+ در 000 و یک یون Cl- در 2/1  2/1  2/1 است.

   

*************************************************** 

ساختار تنگ پکیده شش گوشی

n       یک لایه تنگ پکیده از کره ها که مراکز آنها با A مشخص شده است. لایه دوم یکسانی از کره ها را می توان به گونه ای روی این لایه قرار داد که مراکز آنها بالای نقاطی که با B مشخص شده است. (یا ، به طور معادل، بالای نقاطی که با C مشخص شده است) قرار گیرند.

  

n       در شکل قبل :

n       اگر مراکز کره های لایه دوم بالای نقاط B قرار گیرند، دو گزینش غیر معادل برای لایه سوم موجود خواهد بود. مراکز کره های این لایه می توانند یا بالای نقاط A و یا بالای نقاط C قرار گیرند. اگر بالای A قرار گیرند دنباله ABABAB… به وجود می آید و ساختار به صورت تنگ پکیده شش گوشی(hcp) می شود.

. اگر مراکز کره های لایه سوم روی C قرار گیرند دنباله ABCABCABC… به وجود خواهد آمد و ساختار به گونه ای مکعبی مرکز سطحی (fcc) درمی آید

n       ساختار تنگ پکیده شش گوشی (hcp)، در این ساختار مکان های اتمی یک شبکه فضایی را به وجود نمی آورد. شبکه فضایی یک شش گوشی ساده است که به هر نقطه شبکه آن پایه ای با دو اتم یکسان مربوط می شود.

  

n       یاخته بسیط شش گوشی. a=b و زاویه بین آنها° 120 است محور C بر صفحه َa,b عمود است.

n       دو اتم مربوط به یک پایه با دایره های سیاه نشان داده شده اند. یک اتم پایه در مبداء ( 000) و اتم دیگر در( 2/1 3/1 3/2)

    

*************************************************** 

ساختار الماسی

n       ساختار بلور الماس که در آن آرایش پیوند چار وجهی نشان داده شده است.

  

n       پایه شامل دو اتم یکسان در (000) و(4/1 4/1 4/1) است  

n       تصویرِ مکان اتم ها در یاخته مکعبی ساختار الماسی بر روی یک وجه مکعب. کسرها ارتفاع از قاعده را بر حسب طول یک ضلع مکعب مشخص می کنند.    

*************************************************** 

ساختار مکعبی  روی سولفید

n       ساختار بلوری روی سولفید مکعبی.

  

*************************************************** 

ساختار شش گوشی روی سولفید یا ورتسایت  

     نحوه روی هم چینی لایه های چار وجهی در ZnS مکعبی و شش کوشی. انتهای بزرگ s و انتهای کوچک Zn می باشد

  

*************************************************** 

تهيه كننده و وبلاگ نويس: خليل اسلامي جهرمي  

دانشجوي رشته ي فيزيك دانشگاه پيام نور

   

ادامه مطلب
+ نوشته شده در ۲/۲/۱۳۸۹ساعت ۱۰:۲۳ توسط خليل اسلامي دسته : نظر(9)