Frenkel defektlari
MAVZU: Frenkel defektlari Reja: 1.Kirish …………………………………………………………………….2 2. Asosiy qism 2.1 Kristallar haqida umumiy tushuncha…………...…………..………….3 2.2 Kristallarda uchraydigan nuqsonlar ………………………….………9 2.3 Frenkel defektlari…………………………………………..…………10 3. Xulosa ………………………………………………………………….16 4. Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati ………………………………….17
KIRISH Barcha kristall moddalar, amorf moddalardan farqli o’laroq, kristall panjaralar - material nuqtalar (atomlar, molekulalar, ionlar va ularning guruhlari) fazoda aniq geometrik qonuniy o’rinni egallagan bir jinsli cheksiz vektorial qurilmalari bilan ifodalangan qonuniy ichki tuzilishga ega. Material nuqtalarning joylashish o’rni kristall panjara tugunlari deyiladi. Bir to’g’ri chiziqda yotuvchi va davriy ravishda teng oraliqlarda takrorlanuvchi tugunlar majmuasi qatorlarni tashkil etadi, bir tekislikda yotuvchi qatorlar majmuasi esa kristall panjaraning yassi to’rini hosil qiladi. Kristall panjaralar o’zining strukturasi bo’yicha juda xilma-xil bo’lib, bu ularning tarkibidagi material zarralar, ularning o’lchamlari, bir-biri bilan aloqasi , yaqin atrofi (koordinastiya) bilan bog’liq. Barcha kristall moddalar qonuniy ichki tuzilishi natijasi hisoblanuvchi bir qator xossalarga ega. Ulardan biri - anizotroplik yoki turli yo’nalishlarda bir xil bo’lmaslikdir (odatda har doim izotrop bo’lgan amorf jismlardan farqli o’laroq). Ikkinchisi – bir jinsliligi - bir xil kristall moddalarning har qanday mayda zarralari bir xil xossalarga (parallel yo’nalishlar bo’yicha) egaligi bilan ifodalanadi. Ammo kristall moddalarning eng xarakterli xossasi bo’lib ularning o’z-o’zidan tomonlar hosil qilish xususiyati, ya’ni erkin o’sish sharoitlarida to’g’ri ko’p tomonli shakllarni - kristallarni (yunoncha «kristallos» - muz) vujudga keltirishi hisoblanadi. Kristallar bilan batafsil kristallografiya fani shug’ullanadi. Kristallarning sirti tekislik - tomonlar bilan chegaralangan bo’lib, ular to’g’ri chiziqlar - qirralar bilan kesiladi. Qirralar kesishgan nuqta uchlarini tashkil etadi.
2 Kristallarning tashqi shaklida kristall panjaralar tuzilishining qonuniyatlari aks etgan bo’ladi, shuning uchun ham har bir kristall modda, shu jumladan har bir mineral ham o’zi uchungina xarakterli bo’lgan shaklga ega bo’ladi. Kristallarning ichki tuzilish va tashqi shakli orasidagi bog’liqlik kristallografiyaning asosiy qonunlaridan biri - burchaklar doimiyligi qonuni bilan ifodalangan bo’lib, unga muvofiq bir xil moddaning barcha kristallarida tomonlari (va qirralari) orasidagi burchak doimiydir. Kristallarning eng xarakterli xususiyati bo’lib ularning simmetriyasi sanaladi.Simmetriya (yunoncha - «mos o’lchamlilik») tabiatda juda ham keng tarqalgan, ammo u faqat kristallar dunyosidagina yaqqol ifodalangan bo’ladi. Kristallardagi simmetriya - bu figuralarning muayyan tomonlari , qirralari va burchaklarining qonuniy takrorlanishi, ya’ni ma’lum burchakka buralganda oldingi holatini egallashidir. 2.1 Kristallar haqida umumiy tushuncha Kristallar (yun. krystallos — muz, tog billuri) — atomlari, ionlari va ʻ molekulalari ma lum tartibda joylashib, fazoviy kristall panjarani tashkil etgan ʼ qattiq jismlar. Kristallar ko pincha, suyuq fazalar — eritmalardan hosil bo ladi ʻ ʻ va o sadi, ba zan esa gaz holatini yoki qattiq jism holatini tashqil etadigan ʻ ʼ fazaviy o zgarishlar natijasidagiva hosil bo ladi. Bir turdagi kristall panjaraga ʻ ʻ ega yirik kristallar — monokristallar, mayda-mayda kristallchalardan tashqil topgan. Kristallar — polikristallar, umuman kristall panjara tashqil etmagan qattiq jismlar — a m o r f jismlar deb yuritiladi. Bulardan tashqari suyuq kristallar maxsus guruhni tashkil etadi.
3 Kristallar tabiatda har xil kattalikda uchraydi. Eng yirik tabiiy kristallar (tog ʻ billuri — kvars xili) bir necha yuz kilogrammni, sun iy yetishtirilgan ish-qoriy ʼ galloid kristallari bir necha o n kilogrammni, eng yirik tayoqcha shaklida ʻ yetishtirilgan kremniy kristallarning diametri 200 mm ni, eng yupqa bir butun monokristall qatlam shaklidagi kristallarning qalinligi 10 nm ni tashqil etadi. Kristallar, odatda, simmetrik, to g ri shaklli, tomonlari sillik, qirralari to g ri ʻ ʻ ʻ ʻ bo ladi. Rentgenostruktura tahlili paydo bo lgunga qadar kristallar burchaklarini ʻ ʻ o lchash yordamida o zaro taqqoslanib, ularning kimyoviy tarkibi aniqlangan. ʻ ʻ Kristallarni simmetrik jism sifatida o rganish maqsadida ular 32 simmetriya ʻ sinfiga bo lingan. Har bir sinf simmetriya elementlarining ma lum bir majmui ʻ ʼ bilan harakterlanadi. 32 sinf ulardagi harakterli simmetriya elementlarining mavjudligiga qarab 7 singoniyaga guruhlanadi: triklin, monoklin, romb, tetragonal, geksagonal, trigonal va kub. Kristallar ayrim tomonlarining o sish ʻ tezligidagi farqlar ularni kamdan-kam uchraydigan turli-tuman shakllar (plastinkasimon, ignasimon, tolasimon, butoqsimon, dendrit, qorsimon) ga olib kelishi mumkin. Bu xususiyatlardan germaniyning dendrit lentasini, turli yarimo tkazgichlarning yupqa plyonka (parda) sini o stirish texnikasida ʻ ʻ foydalaniladi. Agar eritmada bir yo la bir necha kristallanish markazlari hosil ʻ bo lsa, u holda o sib borayotgan kristallar bir-biri bilan uchrashib, noto g ri ʻ ʻ ʻ ʻ donachalar shaklini oladi. Kristallarning tashqi ko rinishi, u yoki bu sinfga va ʻ singoniyaga mansubligi ularning kristall panjarasi bilan belgilanadi. Kimyoviy bog lanishga qarab kristallarning atom strukturasi 4 ta ʻ — ion (geteropolyar), kovalent, molekulyar va metall bog lanishli kristallar ʻ guruhiga bo linadi. Ion bog lanishlida mas, osh tuzi va boshqa da bir zaryadli ʻ ʻ ionlarning o zaro ta siri natijasida kristall panja-ralari hosil bo ladi. Kovalent ʻ ʼ ʻ bog lanishlida qo shni atomlarning valent elektronlari umumlashib ketib ʻ ʻ
ikkiyoqlama, uchyoqlama va boshqa bir necha karrali bog lanishlar hosil ʻ bo ladi. ʻ 5 Bunga olmos, kremniy va karborund jismlar misol bo ladi. Molekulyar ʻ bog lanishlida molekula atomlari orasida mustahkam kovalent bog lanishlar ʻ ʻ mavjud bo lib, kristallardagi molekulalar orasidagi bog lanish birmuncha ʻ ʻ kuchsizroq bo ladi. Bunga, asosan, organik birikmalar, N2, N2 va boshqa hamda ʻ inert gazlarning kristallik holatlari misol bo la oladi. Metall bog lanishlida erkin ʻ ʻ elektronlar kristall panjaralarning barcha qismlarida elektron gaz holatida taqsimlanadi va ular musbat zaryadli tugunlardagi ionlarni ma lum masofalarda ʼ tutib turadi. Bunga metall va intermetall birikmalari misol bo la oladi. Ba zi ʻ ʼ kristallar strukturasi ana shu omillarga nisbatan metastabil bo ladi. ʻ Kristallardagi atomlar orasidagi kimyoviy bog lanishning turiularning ko pgina ʻ ʻ fizik-kimyoviy xossalarini belgilaydi. Ayrim kristallarning qattiqligi, issiqlik hamda elektr o tkazuvchanligi va boshqa xossalaridagi farqlar ulardagi ʻ atomlarning xususiyati bilan chambarchas bog liqdir. Kristallarning fizik ʻ xossalari (elektr, magnit, optik, akustik, mexaniq va boshqalar) o zaro bir-biriga ʻ bog liq bo lib, ular kristall strukturasidan, ya ni atomlarning joylashishi va ular ʻ ʻ ʼ orasidagi bog lanish kuchlariga va elektronlarning energetik taqsimoti (elektr, ʻ magnit va optik xususiyatlari)ga bog liq. Kristallarning mustahkamlik, ʻ egiluvchanlik, tovlanish, lyuminessent xususiyatlari kristall panjaralardagi nuqsonlar miqdori va turiga qarab aniqlanadi. Undan tashqari, kristallarda simmetriya, tomonlari orasidagi burchakning katta-kichikligi, fizik va kimyoviy xossalarining har xil bo lishi ulardagi anizotropiya va izotropiya hodisasi bilan ʻ bog likdir. Kristallar tuzilishida har xil nuqsonlar — vakansiya (teshiklar), ʻ chekka dislokatsiyalar va boshqa uchraydi. Kristall panjaraning parallel strukturaga ega bo lmasligi tufayli bu nuqsonlar ferromagnetik va ʻ segnetoelektritik kuzatiladi. Kristallardagi nuqsonlar tufayli ulardan akustik, rentgen va elektromexanik to lqinlar sochiladi. Kristallardagi aralashmalar ʻ adsorbsiya hodisasi tufayli uning strukturasi (yoqlari)ni buzadi.