Появившиеся в последней четверти хх века нанотехнологии стремительно развиваются. по определению, данному этого направления эриком дрекслером, нанотехнология - "ожидаемая технология производства, ориентированная на дешевое получение устройств и веществ с заранее заданной атомной структурой". это значит, что она оперирует с отдельными атомами для того, чтобы получить структуры с атомной точностью. наномир сложен и пока еще сравнительно мало изучен, и все же не столь далек от нас, как это казалось несколько лет назад. большинство из нас регулярно пользуются теми или иными достижениями нанотехнологий, даже не подозревая об этом. например, современная микроэлектроника уже не микро-, а нано: производимые сегодня - основа всех чипов - лежат в диапазоне до 90 нм. и уже запланирована дальнейшая миниатюризация электронных компонентов до 60, 45 и 30 нм. более того, как недавно заявили представители компании "хьюлетт-паккард", , изготавливаемые по традиционной технологии, будут заменены наноструктурами.
Найменша комірка, яка зберігає усі елементи симетрії кристалу, називається елементарною коміркою.
Навіть у випадку кристалу із одним сортом атомів елементарна комірка містить кілька атомів. Наприклад, кристал заліза має кубічну об'ємноцентровану ґратку із 2 атомами в елементарній комірці. При високих температурах залізо переходить у фазу з ґранецентрованою кубічною ґраткою із 4 атомами в елементарній комірці.
період або параметр ґратки дорівнює довжині ребра ґратки у напрямі головних осей кристалічної ґратки;
координаційне число (К) характеризує щільність пакування ґратки, визначає кількість найближчих і рівновіддалених атомів у певній кристалічній ґратці;
базис — це кількість атомів (іонів), що належать до однієї ґратки;
атомний радіус — це половина відстані між центрами найближчих атомів у кристалічній ґратці певної кристалічної системи;
коефіцієнт компактності — це відношення об'єму, що займають атоми (іони), до всього об'єму ґратки даного типу.
Дефекти кристалічної ґратки
Дефекти кристалічної ґратки. а — незаповнений вузол (вакансія); б — власний атом між вузлами; в — чужорідний атом між вузлами; г — чужорідний атом у вузлі; д — йон з аномальним зарядом.
Розташування структурних елементів у кристалічних ґратках мінералів рідко відповідає цій класичній картині, яка характеризується послідовним розташуванням у ґратці атомів або йонів (так звані ідеальні кристали). На противагу ідеальним кристалам, для яких характерне правильне розташування і періодичність атомів або йонів, реальні кристали відрізняються рядом відхилень — дефектів кристалічної ґратки (дислокацій). Згідно з загальноприйнятою класифікацією, розрізняють такі дефекти кристалічної ґратки (мал.):
пустий вузол, створений внаслідок випадання з ідеальної ґратки атома або йона;
власний атом або йон ґратки, розташований між її вузлами;
чужорідний атом або йон, розташований між вузлами ґратки;
чужорідний атом, який заміщає власний атом ґратки;
йон у ґратці в нормальному стані, але з аномальним зарядом.
Найменша комірка, яка зберігає усі елементи симетрії кристалу, називається елементарною коміркою.
Навіть у випадку кристалу із одним сортом атомів елементарна комірка містить кілька атомів. Наприклад, кристал заліза має кубічну об'ємноцентровану ґратку із 2 атомами в елементарній комірці. При високих температурах залізо переходить у фазу з ґранецентрованою кубічною ґраткою із 4 атомами в елементарній комірці.
Типи раток
Кристалічні системи
(Сингонія) 14 ґраток Браве
триклінна Triclinic
моноклінна примітивна базоцентрована
Monoclinic, simple Monoclinic, centered
ромбічна примітивна базоцентрована об'ємноцентрована гранецентрована
Orthorhombic, simple Orthorhombic, base-centered Orthorhombic, body-centered Orthorhombic, face-centered
гексагональна Hexagonal
тригональна Rhombohedral
тетрагональна примітивна об'ємноцентрована
Tetragonal, simple Tetragonal, body-centered
кубічна примітивна об'ємноцентрована гранецентрована
Cubic, simple Cubic, body-centered Cubic, face-centered
Основні параметри кристалічних ґраток[1]:
період або параметр ґратки дорівнює довжині ребра ґратки у напрямі головних осей кристалічної ґратки;
координаційне число (К) характеризує щільність пакування ґратки, визначає кількість найближчих і рівновіддалених атомів у певній кристалічній ґратці;
базис — це кількість атомів (іонів), що належать до однієї ґратки;
атомний радіус — це половина відстані між центрами найближчих атомів у кристалічній ґратці певної кристалічної системи;
коефіцієнт компактності — це відношення об'єму, що займають атоми (іони), до всього об'єму ґратки даного типу.
Дефекти кристалічної ґратки
Дефекти кристалічної ґратки. а — незаповнений вузол (вакансія); б — власний атом між вузлами; в — чужорідний атом між вузлами; г — чужорідний атом у вузлі; д — йон з аномальним зарядом.
Розташування структурних елементів у кристалічних ґратках мінералів рідко відповідає цій класичній картині, яка характеризується послідовним розташуванням у ґратці атомів або йонів (так звані ідеальні кристали). На противагу ідеальним кристалам, для яких характерне правильне розташування і періодичність атомів або йонів, реальні кристали відрізняються рядом відхилень — дефектів кристалічної ґратки (дислокацій). Згідно з загальноприйнятою класифікацією, розрізняють такі дефекти кристалічної ґратки (мал.):
пустий вузол, створений внаслідок випадання з ідеальної ґратки атома або йона;
власний атом або йон ґратки, розташований між її вузлами;
чужорідний атом або йон, розташований між вузлами ґратки;
чужорідний атом, який заміщає власний атом ґратки;
йон у ґратці в нормальному стані, але з аномальним зарядом.
Объяснение: