Az ideális és a valódi kristályok tulajdonságai
Az ideális és a valódi kristályok tulajdonságai. Mint ismeretes, egy ideális kristály termodinamikai egyensúlyban az anyagrészecskék elrendezését szigorú háromdimenziós periodicitás jellemzi.
Ezek a tulajdonságok szerkezetileg érzéketlenek. A korrektségtől és gyakoriságtól való kis eltérések, a kristályszerkezet hibái kevés hatással vannak a strukturális-érzéketlen tulajdonságok általános törvényeire. A valódi kristályokban sok tulajdonság alapvetően nem csak az egyensúlyi kristályszerkezet típusától függ, hanem ezen struktúra hibáitól is - a periodicitás és az egyensúly megrongálódásától függ.
Szerkezeti-érzékeny tulajdonságait a kristályok ion és a félvezető vezetőképességét, fényvezető, lumineszcencia, a tartósság és a plaszticitás, színező és számos más tulajdonságok. Szerkezetileg érzékeny, azaz. függenek a szerkezeti hibáktól, a kristálynövekedési folyamatoktól, az átkristályosodástól, a műanyag deformációjától, a diffúziótól. A kristály szerkezetének ideális periodicitását elsősorban az atomok hővel való rezgései és az elektronsűrűség zavarai zavarják.
A részecskék közötti kötési erők jelenléte miatt a kristály kölcsönösen kapcsolt vibrátorok rendszere, akusztikus és infravörös rezgésekkel. A részecskék oszcillációinak amplitúdója annál nagyobb, annál nagyobb a kristály fűtése. Az olvadáspont közelében lévő hőmérsékleteknél az amplitúdók elérhetik az interatomikus távolságok 10-12% -át; az olvadásponttól távol eső hőmérsékleteken a hőcserélők kisebbnek tekinthetők. Ezeket az elmozdulást röntgendiffrakciós módszerekkel mérik.
A kristályok egy hangsúlyos anizotrópia (heterogenitás) a szerkezete és a kötés erők, különösen a rétegelt és a lánc, anizotrópia észrevehető rezgéseket, azaz a különböző irányú oszcillációk frekvenciái különbözőek. Az oszcillációk amplitúdójának növekedése, következésképpen a részecskék vibrációs energiájának növekedése a melegítés felmelegedése következtében alakul ki. A részecske rezgések energiájának növelése a fő hőkapacitáshoz járul hozzá. Mivel az atomok termikus rezgései egyensúlyi helyzetük közelébe kerülnek, átlagban feltételezhető, hogy az atom egyensúlyi helyzetben van.
Ebben a megközelítésben úgy gondoljuk, hogy a hő-rezgések átlagosan nem sértik a kristályszerkezet ideális periodicitását. Az elektronsűrűség eloszlásában fellépő zavarok, a normál periódusbeli eltérések a töltések eloszlásában vagy az atom energiaszintjeiben döntő szerepet játszanak a vezetőképesség és a lumineszcencia jelenségeiben.