Кристална структура
From Wikipedia, the free encyclopedia
Кристална структура је карактеристика чврстих тела, која је одређена правилном структуром честица од којих је тело грађено.[3] Оваква чврста тела чији су атоми или атомске групе правилно просторно распоређени називају се кристалима. Правилности просторне распоређености атома се изражавају и код екстерних особина кристала, нпр. код кристала натријум хлорида (кухињске соли). Видљиво је да сваки кристал натријум хлорида представља готово савршену коцку. У овом случају се та правилност протеже на велики део, односно на цели комад испитиваног материјала, па се та особина назива макрокристалношћу, а материјал - монокристал. У противном случају тј. када се правилност протеже на малу област материјала, тада кристалност постоји у малим размерама па се особина назива поликристалношћу, а материјал - поликристал. Кристална структура даје чврстим материјалима већу механичку чврстину, док са друге стране неправилна (аморфна) структура утиче на жилавост. Процес промене агрегатног стања супстанце, из течног у чврсто, при чему долази до формирања кристала који имају правилну структуру се назива кристализација.
Према врсти честица и њихових веза разликују се атомске, јонске и молекуларне кристалне решетке. Тако на пример решетка је натријум хлорида (кухињска со) јонска (грађена од натријумових и хлорових јона), решетка дијаманта је атомска с ковалентном везом између угљеникових атома, решетка бензена је молекуларна и тако даље. Основне градивне честице кристала налазе се на тачно одређеним и сталним положајима у јединичној ћелији, основној, најмањој запремини просторне решетке, који садржи најмањи могући број структурних јединица. Периодичким понављањем јединичне ћелије дуж 3 некопланарна рационална смера изграђена је цела кристална решетка, то јест цели кристал. Свака јединична ћелија има облик паралелопипеда и одређена је с помоћу смера и дужине три брида, те са три угла међу бридовима, а облик ћелије мора имати највећу (максималну) симетрију некога кристалног система.
Основно је начело (принцип) просторне решетке: сваки чвор решетке има једнак број суседних чворова на једнакој удаљености и једнако распоређених, то јест чворови се ни по чему међусобно не разликују. С обзиром на могуће јединичне ћелије, постоји 14 међусобно различитих просторних решетки, које носе назив Бравеове решетке (према А. Бравеу). Њих седам (триклинска, моноклинска, ромпска, тригонска, тетрагонска, хексагонска и кубна) називају се примитивним, јер имају чворове (места у кристалу с идентичном околином у истом смеру) само у угловима јединичне ћелије. Осталих седам су центриране решетке с додатним чворовима у средини ћелије, на супротним паровима плоча или у средини тих плоча. У Бравеовим решеткама постоји само транслацијска симетрија кристалне решетке. Потпуна симетрија неке кристалне решетке, то јест кристалне структуре, описана је једном од 230 просторних, Федоровових групе симетрије (према Ј. С. Федорову). Бравесове решетке и Федорове групе представљају унутрашњу симетрију (микросиметрију) кристала.[4]