Моно және поликристалдар

Қ атты денелер (кристалдар) молекулааралық ә серлесу кү штерiнің болуымен сипатталады жә не кө лемiн ғ ана емес, сонымен қ атар пішінін сақ тайды.

Кристалдар геометриялық пішіні дұ рыс, немiс физигі М. Лауэнің рентгенографиялық зерттеу жұ мыстары кө рсеткендей, ол кристалды қ ұ райтын бө лшектердiң (атомдар, молекулалар, иондар) ретпен орналасуының нә тижесі болып табылады. Ү ш ө лшемді кең істікте ү немі (периодты тү рде) қ айталанумен сипатталатын бө лшектердің орналасуы кең істіктік тор деп аталады. Бө лшектер орналасқ ан нү ктелер кристалдық тордың тү йiндерi деп аталады.

Кристалды денелерді екі топқ а бө ліп қ арастыруғ а болады: монокристалдар жә не поликристалдар. Монокристалдар – бө лшектері біртұ тас кристалдық тор қ ұ ратын қ атты денелер. Монокристалдардың кристалдық қ ұ рылымын сыртқ ы пішініне қ арап айтуғ а болады. Бір типтегі монокристалдардың сыртқ ы пішіні ә р тү рлі болғ анына қ арамастан онда тиiстi қ ырлардың арасындағ ы бұ рыштар тұ рақ ты болады.

Бұ л 1669 жылы Николай Стенон ашқ ан бұ рыштың тұ рақ тылық заң ы жә не кристаллографияның осы бiрiншi сандық заң ы былай тұ жырымдалады: бір типтегі заттың барлық кристалдарында бiрдей жағ дайда (температура жә не қ ысым бiрдей болғ анда) сә йкес кристалл қ ырларының арасындағ ы бұ рыштар тұ рақ ты болады.

Бұ рыштардың тұ рақ тылық заң ы кристалдық кө пқ ырлылардың сан қ илы пішіндерін қ ырлар арасындағ ы бұ рыштар жиынтығ ына келтіруге жә не оларды проекция кө мегімен бейнелеуге мү мкіндік береді. Рентгендік сә улесі дифракциясын жә не рентгеноқ ұ рылымды талдау ашылғ анғ а дейін кристалдарды бір бірінен тек қ ырлары арасындағ ы бұ рыштар арқ ылы ғ ана сипаттап жә не бір-бірінен ажырата білген.

Монокристалдарғ а кө птеген табиғ и минералдар: мұ зды, ас тұ зын, исланд шпатын жатқ ызуғ а болады. Қ азіргі таң да кө птеген монокристалдар жасанды тү рде ө сіріледі. Ірі монокристалдарды ө сіру шарты жиі ұ стала бермейді, сондық тан қ атты денелердің кө пшілігінің кристалдық торлары ұ сақ кристалды қ ұ рылым тү рінде болып келеді, яғ ни кө птеген ретсіз орналасқ ан ұ сақ кристалдық тү йірлерден тұ рады. Мұ ндай қ атты денелер поликристалдар (кө птеген тау жыныстары, техникалық металлдар мен ерітінділер) деп аталады.

Монокристалдарды сипаттайтын ерекшелік олардың анизатроптығ ы, яғ ни физикалық қ асиеттерінің (серпімділік, механикалық, жылулық, электрлік, магниттік, оптикалық) бағ ытқ а тә уелділігі.Монокристалдардың анизотропиясын мына тү рде тү сіндіруге болады: кристалдық торда ұ зындық тары бойынша бірдей, ал бағ ыты бойынша тү рлі болатын кесіндіге келетін бө лшектердің саны ә ртү рлі, яғ ни кристалдық тордағ ы бө лшектердің орналасу тығ ыздығ ы тү рлі бағ ытта бірдей болмайды, сә йкесінше осы бағ ыт бойынша кристалл қ асиеттері де тү рленеді. Поликристалдарда анизотропия тек жеке ұ сақ кристалшалар ү шін байқ алады, бірақ олардың ә р тү рлі орналасуына байланысты барлық бағ ыт бойынша поликристалдың қ асиеті орташа алғ анда бірдей.