منو
 کاربر Online
480 کاربر online
تاریخچه ی: ساختار بلوری

تفاوت با نگارش: 6

Lines: 1-79Lines: 1-61
 !مقدمه !مقدمه
 با نگاه کردن به ساختار داخلی بلورها ، دانشمندان امروزه می‌دانند که بلورها به این دلیل همیشه شکلهای منظم و قابل شناسلیی دارند که ((اتم|اتمهای)) داخل آنها همیشه به شکل الگوهای مشخصی که ~~green:شبکه~~ نام دارند در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. خواص یک بلور به شبکه آن بستگی دارد. به عنوان مثال ((الماس)) به این دلیل بسیار سخت است که اتمهای آن با پیوندهای بسیار قوی به هم متصل شده‌اند و یک شبکه مستحکم را بوجود آورده‌اند. دانشمندان شبکه بلورها را با استفاده از ((اشعه ایکس)) مطالعه می‌کنند. این مطالعات آشکار ساخته است که همه بلورها را می‌توان فقط به هفت ساختار پایه طبقه بندی کرد، که با ساختار شبکه هر بلور تعیین می‌شود. با نگاه کردن به ساختار داخلی بلورها ، دانشمندان امروزه می‌دانند که بلورها به این دلیل همیشه شکلهای منظم و قابل شناسلیی دارند که ((اتم|اتمهای)) داخل آنها همیشه به شکل الگوهای مشخصی که ~~green:شبکه~~ نام دارند در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. خواص یک بلور به شبکه آن بستگی دارد. به عنوان مثال ((الماس)) به این دلیل بسیار سخت است که اتمهای آن با پیوندهای بسیار قوی به هم متصل شده‌اند و یک شبکه مستحکم را بوجود آورده‌اند. دانشمندان شبکه بلورها را با استفاده از ((اشعه ایکس)) مطالعه می‌کنند. این مطالعات آشکار ساخته است که همه بلورها را می‌توان فقط به هفت ساختار پایه طبقه بندی کرد، که با ساختار شبکه هر بلور تعیین می‌شود.
 

 

 
 
 
 
  
 {picture=Boloor1.jpg} {picture=Boloor1.jpg}
  
 
 
 
 
 

 

 !تاریخچه !تاریخچه
 در پی کشف پراش ((اشعه ایکس|اشعه‌های ایکس)) توسط ((رونتگن)) و انتشار یک رشته محاسبات و پیش‌بینیهای ساده و موفقیت آمیز در مورد ((خواص بلوری مواد|ویژگیهای بلورین)) ، بررسی ساختارهای بلوری بصورت دقیقتر شروع گردید. ناظرهای اولیه با توجه به نظم شکل خارجی بلورها به این نتیجه رسیدند که بلورها از تکرار منظم سنگ بناهای همانند بوجود می‌آیند. زمانی که ((بلور|بلوری)) در شرایط محیطی ثابت رشد می‌کند، شکل آن در حین رشد تغییر نمی‌کند، گویی سنگ بناهای همانند بطور پیوسته به آن افزوده می‌شوند. این سنگ بناها ، اتمها یا گروههایی از اتمها هستند، که بلور یک آرایه متناوب سه بعدی از اتمهاست. این موضوع با این کشف ((کانی شناسان)) در قرن هیجدهم که ((شاخص میلر|اعداد شاخص)) جهتهای تمام وجوه بلور اعداد درستند، آشکار شد. در پی کشف پراش ((اشعه ایکس|اشعه‌های ایکس)) توسط ((رونتگن)) و انتشار یک رشته محاسبات و پیش‌بینیهای ساده و موفقیت آمیز در مورد ((خواص بلوری مواد|ویژگیهای بلورین)) ، بررسی ساختارهای بلوری بصورت دقیقتر شروع گردید. ناظرهای اولیه با توجه به نظم شکل خارجی بلورها به این نتیجه رسیدند که بلورها از تکرار منظم سنگ بناهای همانند بوجود می‌آیند. زمانی که ((بلور|بلوری)) در شرایط محیطی ثابت رشد می‌کند، شکل آن در حین رشد تغییر نمی‌کند، گویی سنگ بناهای همانند بطور پیوسته به آن افزوده می‌شوند. این سنگ بناها ، اتمها یا گروههایی از اتمها هستند، که بلور یک آرایه متناوب سه بعدی از اتمهاست. این موضوع با این کشف ((کانی شناسان)) در قرن هیجدهم که ((شاخص میلر|اعداد شاخص)) جهتهای تمام وجوه بلور اعداد درستند، آشکار شد.
-

 
-
 
-
 
- 
-{picture=sakhtarblori 2.jpg} 
- 
-
 
-
 
-

 
 !آزمایش ساده !آزمایش ساده
 یک لیوان معمولی برداشته و آن را از آب پر کنید. حال مقداری شکر در داخل لیوان ریخته و آن را با قاشق به هم بزنید، تا شکر کاملا در آب حل گردد. این عمل را تا جایی ادامه بدهید که دیگر شکر اضافه شده به آب لیوان در آن حل نشود و در لیوان ته نشین گردد. چنین محلولی را اصطلاحا __محلول اشباع__ شده آب و شکر می‌گویند. حال یک دانه حبه قند را که قسمتی از آن شکسته شده است و بصورت مکعب کامل نمی‌باشد، انتخاب کنید.

حال حبه قند را بوسیله یک تکه نخ بسته و در داخل لیوان آویزان کنید. بعد از چند روز ملاحظه می‌کنید که قسمت شکسته شده حبه قند کاملا ترمیم یافته و حبه قند بصورت مکعب کامل در آمده است. این آزمایش نمونه بسیار ساده از ((رشد بلور)) است.
 یک لیوان معمولی برداشته و آن را از آب پر کنید. حال مقداری شکر در داخل لیوان ریخته و آن را با قاشق به هم بزنید، تا شکر کاملا در آب حل گردد. این عمل را تا جایی ادامه بدهید که دیگر شکر اضافه شده به آب لیوان در آن حل نشود و در لیوان ته نشین گردد. چنین محلولی را اصطلاحا __محلول اشباع__ شده آب و شکر می‌گویند. حال یک دانه حبه قند را که قسمتی از آن شکسته شده است و بصورت مکعب کامل نمی‌باشد، انتخاب کنید.

حال حبه قند را بوسیله یک تکه نخ بسته و در داخل لیوان آویزان کنید. بعد از چند روز ملاحظه می‌کنید که قسمت شکسته شده حبه قند کاملا ترمیم یافته و حبه قند بصورت مکعب کامل در آمده است. این آزمایش نمونه بسیار ساده از ((رشد بلور)) است.
 !ساختار کلی !ساختار کلی
 بلور ایده آل از تکرار بی پایان واحدهای ساختاری همانند در فضا بوجود می‌آید. در ساده‌ترین بلورها ، مانند ((مس)) ، ((نقره)) ، ((آهن)) و ((فلزات قلیایی)) ، این واحدهای ((ساختمان اتم|ساختاری یک تک اتم)) است. در اکثر مواد ((واحد ساختاری)) شامل چندین ((اتم)) یا ((ملکول)) است. در ((بلور معدنی|بلورهای معدنی)) این تعداد تا حدود 100 و در بلورهای پروتئین به 10000 می‌رسد. ساختار تمام بلورها بر حسب شبکه‌ای که به هر نقطه آن گروهی از اتمها متصل هستند، توصیف می‌گردد، این گروه اتمها را پایه می‌گویند، پایه در فضا تکرار می‌شود تا ساختار بلور را تشکیل دهد. بلور ایده آل از تکرار بی پایان واحدهای ساختاری همانند در فضا بوجود می‌آید. در ساده‌ترین بلورها ، مانند ((مس)) ، ((نقره)) ، ((آهن)) و ((فلزات قلیایی)) ، این واحدهای ((ساختمان اتم|ساختاری یک تک اتم)) است. در اکثر مواد ((واحد ساختاری)) شامل چندین ((اتم)) یا ((ملکول)) است. در ((بلور معدنی|بلورهای معدنی)) این تعداد تا حدود 100 و در بلورهای پروتئین به 10000 می‌رسد. ساختار تمام بلورها بر حسب شبکه‌ای که به هر نقطه آن گروهی از اتمها متصل هستند، توصیف می‌گردد، این گروه اتمها را پایه می‌گویند، پایه در فضا تکرار می‌شود تا ساختار بلور را تشکیل دهد.
 !ساختار بلوری غیر ایده آل !ساختار بلوری غیر ایده آل
 از نظر بلورنگاران کلاسیک ، بلور ایده‌آل از تکرار دوره‌ای واحدهای یکسان در فضا شکل می‌گیرد. ولی هیچ دلیل عمومی وجود ندارد که بلور ایده‌آل حالت مینیمم انرژی اتمها در ((صفر مطلق)) باشد. در طبیعت ساختارهای بسیاری وجود دارند که با آنکه منظم هستند، کاملا دوره نیستند. نظر ایده‌آل بلورنگاران لزوما یک قانون طبیعت نیست. بعضی از ساختارهای غیر دوره‌ای ممکن است فقط فرا پایدار باشند و ((نیم عمر|طول عمر)) بسیار درازی داشته باشند. از نظر بلورنگاران کلاسیک ، بلور ایده‌آل از تکرار دوره‌ای واحدهای یکسان در فضا شکل می‌گیرد. ولی هیچ دلیل عمومی وجود ندارد که بلور ایده‌آل حالت مینیمم انرژی اتمها در ((صفر مطلق)) باشد. در طبیعت ساختارهای بسیاری وجود دارند که با آنکه منظم هستند، کاملا دوره نیستند. نظر ایده‌آل بلورنگاران لزوما یک قانون طبیعت نیست. بعضی از ساختارهای غیر دوره‌ای ممکن است فقط فرا پایدار باشند و ((نیم عمر|طول عمر)) بسیار درازی داشته باشند.
-

 
-
 
-
 
- 
-{picture=sakhtarblori 1.JPG} 
- 
-
 
-
 
-

 
 !انوع ساختار بلوری !انوع ساختار بلوری
 انواع مختلف ساختارهای بلوری وجود دارند که چند مورد از ساختارهای بلوری ساده و مورد توجه همگانی عبارتند از:

 انواع مختلف ساختارهای بلوری وجود دارند که چند مورد از ساختارهای بلوری ساده و مورد توجه همگانی عبارتند از:

 *__((بلور مکعبی مرکز سطحی)) (fcc) :__
در این حالت سلول یاخته بسیط ، لوزی رخ است. بردارهای انتقال بسیط نقطه شبکه واقع در مبدا را به نقاط شبکه واقع در مراکز وجوه وصل می‌کنند.

 *__((بلور مکعبی مرکز سطحی)) (fcc) :__
در این حالت سلول یاخته بسیط ، لوزی رخ است. بردارهای انتقال بسیط نقطه شبکه واقع در مبدا را به نقاط شبکه واقع در مراکز وجوه وصل می‌کنند.

 *__((بلور مکعبی مرکز حجمی)) (bcc) :__
در این حالت یاخته بسیط لوزی رخی است که هر ضلع آن برابر است و زاویه بین اضلاع مجاور است.

 *__((بلور مکعبی مرکز حجمی)) (bcc) :__
در این حالت یاخته بسیط لوزی رخی است که هر ضلع آن برابر است و زاویه بین اضلاع مجاور است.

 *__((بلور کلرید سدیم)) Nacl :__
در این حالت پایه شامل یک اتم __Na__ و یک اتم __Cl__ است که به اندازه نصف تعداد اصلی مکعب یکه از هم فاصله دارند.

 *__((بلور کلرید سدیم)) Nacl :__
در این حالت پایه شامل یک اتم __Na__ و یک اتم __Cl__ است که به اندازه نصف تعداد اصلی مکعب یکه از هم فاصله دارند.

 *__((بلور کلرید سزیم)) CsCl :__
در این حالت در هر یاخته بسیط یک مولکول وجود دارد. هر اتم در مرکز مکعبی متشکل از اتمهای نوع مخالف قرار دارد.

 *__((بلور کلرید سزیم)) CsCl :__
در این حالت در هر یاخته بسیط یک مولکول وجود دارد. هر اتم در مرکز مکعبی متشکل از اتمهای نوع مخالف قرار دارد.

 *__((ساختار بلوری تنگ پکیده)) شش گوش (hcp) :__
در این ساختار مکانهای اتمی یک شبکه فضایی را بوجود نمی‌آورند. شبکه فضایی یک شش گوشی ساده است که به هر نقطه شبکه آن پایه‌ای با دو اتم یکسان مربوط می‌شود.

 *__((ساختار بلوری تنگ پکیده)) شش گوش (hcp) :__
در این ساختار مکانهای اتمی یک شبکه فضایی را بوجود نمی‌آورند. شبکه فضایی یک شش گوشی ساده است که به هر نقطه شبکه آن پایه‌ای با دو اتم یکسان مربوط می‌شود.

 

 

 
 
 
 
  
-{img src=img/daneshnameh_up/4/49/الماس1.jpg} الماس +{img src=img/daneshnameh_up/4/49/الماس1.jpg}
  
 
 
 
 
 

 

 *__((ساختار بلوری الماس|ساختار الماسی)) :__
در این حالت شبکه فضایی fcc است. این ساختار نتیجه ((پیوند کووالانسی)) راستایی است.

 *__((ساختار بلوری الماس|ساختار الماسی)) :__
در این حالت شبکه فضایی fcc است. این ساختار نتیجه ((پیوند کووالانسی)) راستایی است.

 *__((ساختار بلوری سولفید روی|ساختار مکعبی سولفید روی)) ZnS :__
ساختار ((الماس)) را می‌توان بصورت دو ساختار fcc که نسبت به یکدیگر به اندازه یک چهارم قطر اصلی جابجا شده‌اند، در نظر گرفت. ساختار مکعبی سولفید روی از قرار دادن اتمهای __Zn__ روی یک شبکه fcc و اتمهای __S__ رویی شبکه fcc دیگر نتیجه می‌شود.

 *__((ساختار بلوری سولفید روی|ساختار مکعبی سولفید روی)) ZnS :__
ساختار ((الماس)) را می‌توان بصورت دو ساختار fcc که نسبت به یکدیگر به اندازه یک چهارم قطر اصلی جابجا شده‌اند، در نظر گرفت. ساختار مکعبی سولفید روی از قرار دادن اتمهای __Zn__ روی یک شبکه fcc و اتمهای __S__ رویی شبکه fcc دیگر نتیجه می‌شود.

-*__((ساختار بلوری سولفید روی|ساختار شش گوشی سولفید روی)) (و ورلستاین) :__
اگر فقط اتمهای همسایه اول را در نظر بگیرید، نمی‌توان بین دو حالت __ZnS__ مکعبی و شش گوشی فرق گذاشت. اما اگر همسایه‌های دوم را در نظر بگیریم می‌توان این دو حالت را از هم تمییز داد.
+*__((ساختار بلوری سولفید روی|ساختار شش گوشی سولفید روی)) (و ورلستاین):__
اگر فقط اتمهای همسایه اول را در نظر بگیرید، نمی‌توان بین دو حالت __ZnS__ مکعبی و شش گوشی فرق گذاشت. اما اگر همسایه‌های دوم را در نظر بگیریم می‌توان این دو حالت را از هم تمییز داد.
 !علت مطالعه ساختارهای بلوری !علت مطالعه ساختارهای بلوری
 از آنجا که بیشترقطعات الکترونیکی مانند ((دیود)) ، ((ترانزیستور)) و ... از بلورها ساخته می‌شود. همچنین به دلیل گسترش روز افزون وسایل الکترونیکی و توجه بیش از حد به ساختن ریزتراشه‌های کامپیوتری با ابعاد بسیار کم ، توجه فوق العاده به سمت ((بلور شناسی)) و مطالعه ساختارهای بلوری شده است. و دانشمندان مختلف در سطح جهان مطالعات وسیعی را در این زمینه انجام می‌دهند، که از آن جمله می‌توان به فعالیتهای ((نانوتکنولوژی|انجمن نانوتکنولوژی)) اشاره کرد. از آنجا که بیشترقطعات الکترونیکی مانند ((دیود)) ، ((ترانزیستور)) و ... از بلورها ساخته می‌شود. همچنین به دلیل گسترش روز افزون وسایل الکترونیکی و توجه بیش از حد به ساختن ریزتراشه‌های کامپیوتری با ابعاد بسیار کم ، توجه فوق العاده به سمت ((بلور شناسی)) و مطالعه ساختارهای بلوری شده است. و دانشمندان مختلف در سطح جهان مطالعات وسیعی را در این زمینه انجام می‌دهند، که از آن جمله می‌توان به فعالیتهای ((نانوتکنولوژی|انجمن نانوتکنولوژی)) اشاره کرد.
 !مباحث مرتبط با عنوان !مباحث مرتبط با عنوان
 *((الماس)) *((الماس))
 *((بلور‌)) *((بلور‌))
 *((بلور شناسی)) *((بلور شناسی))
 *((بلور معدنی)) *((بلور معدنی))
 *((بلور کلرید سدیم)) *((بلور کلرید سدیم))
 *((بلور کلرید سزیم)) *((بلور کلرید سزیم))
 *((بلور مکعبی مرکز حجمی)) *((بلور مکعبی مرکز حجمی))
 *((بلور مکعبی مرکز سطحی)) *((بلور مکعبی مرکز سطحی))
 *((خواص بلوری مواد)) *((خواص بلوری مواد))
 *((دستگاه شاخص گذاری صفحات بلوری)) *((دستگاه شاخص گذاری صفحات بلوری))
 *((رشد بلور))  *((رشد بلور))
 *((ساختار بلوری الماس)) *((ساختار بلوری الماس))
 *((ساختار بلوری تنگ پکیده)) *((ساختار بلوری تنگ پکیده))
 *((ساختار مکعبی سولفید روی)) *((ساختار مکعبی سولفید روی))
 *((سلول یاخته بسیط)) *((سلول یاخته بسیط))
 *((شبکه بلوری)) *((شبکه بلوری))
 *((شاخص میلر)) *((شاخص میلر))
 *((شبکه های چند بعدی)) *((شبکه های چند بعدی))
 *((نانوتکنولوژی)) *((نانوتکنولوژی))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 یکشنبه 13 آذر 1384 [13:06 ]   7   مجید آقاپور      جاری 
 یکشنبه 13 آذر 1384 [12:59 ]   6   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 سه شنبه 01 دی 1383 [17:41 ]   5   حسین خادم      v  c  d  s 
 یکشنبه 08 آذر 1383 [16:56 ]   4   حسین خادم      v  c  d  s 
 یکشنبه 08 آذر 1383 [07:14 ]   3   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 03 آذر 1383 [14:04 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 03 آذر 1383 [09:29 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..