Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

René Hauy … otec moderní krystalografie … islandský živec … stejné částečky (stejné úhly, plochy) 1781 … prezentace pro fr. akademii věd  hlubší studium.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "René Hauy … otec moderní krystalografie … islandský živec … stejné částečky (stejné úhly, plochy) 1781 … prezentace pro fr. akademii věd  hlubší studium."— Transkript prezentace:

1

2 René Hauy … otec moderní krystalografie … islandský živec … stejné částečky (stejné úhly, plochy) 1781 … prezentace pro fr. akademii věd  hlubší studium i dalších krystalů: krystaly stejného složení mají stejný základ, i když mohou mít různý vnější vzhled 1784: Essai d'une theorie sur la structure des cristaux krystalografie na vědeckém základě Pyrit krychle pentagonalní dodekaedr granát trapezoedr stavební kostičky, z těch vše sestaví … TESELACE … chybí měřítko na velikosti kostiček nezáleží

3 difrakce rtg paprsků rtg záření … co to je... není lom, opticky nic nedělá 1912 Laue Max von Laue ( ) 1914 Nobelova cena rtg asi malé … co difrakce na krystalové mříži? pokus: Friedrich, Knipping  rtg paprsky jsou vlnění  krystaly mají periodickou mřížku (potvrzen Hauy)  pozorování symetrie krystalu  d ~0.1 nm

4 ideální krystal:  je nekonečný  přesně periodický 2 přístupy lokální (Hauy,...)globální (Laue,...)  postupné vyplnění prostoru opakováním téhož elementu teselace  náš, Euklidovský prostor (zákl. elementem je bod)  SRO (uspořádání na blízko)  prostor vyplníme celý najednou periodicky  možnost pracovat v reciprokém prostoru (zákl. elementem rovinná vlna)  LRO (uspořádání na dálku)  pro amorfní látky  pro nesouměřitelné struktury, kvazikrystaly dobře se zobecní

5 Popis krystalů: krystal je periodická struktura matematicky: 1) vytvoříme prázdnou mřížku 2) zaplníme motivem (hmotnou bází - atomy) mřížový bod.... m = 1... přímka, m = 2... rovina, m = 3... prostor D m skutečný krystal v našem prostoru deska, povrch tyče, polymery D krystalografie D krystalografie >3... např. teorie kvazikrystalů 3 >3... vektory nejsou lin. nezávislé (nesouměř. struktury)

6  prázdná mřížka a1a1 a2a2 a1a1 a2a2 mřížky rozlišíme metricky:  symetrie  kvantitativní parametry Definice: bodová symetrie prázdné mřížky určuje krystalografickou soustavu

7 a1 a2a1 a2   obecný prvky symetrie: E, i  C 2 grupa symetrie: C i monoklinická mřížka  = 90° prvky symetrie: E, i,  x,  y grupa symetrie: C 2v pravoúhlá mřížka a 1 = a 2  = 90° a1a1 a2a2 prvky symetrie: E, i, C 4,  x,  y,  d,  d’ grupa symetrie: C 4v čtvercová mřížka P P P

8 a 1 = a 2   obecný a a prvky symetrie: E, i,  x,  y grupa symetrie: C 2v pravoúhlá mřížka I Definice: každá prázdná mřížka různého typu příslušející k jedné soustavě je Bravaisova mřížka

9 a 1 = a 2 60  = 60° a a prvky symetrie: E, i, C 6, C 3, šest  grupa symetrie: C 6v hexagonální mřížka P

10 Soustavy ve 2D CiCi C 6v C 2v C 4v P I

11 a a  b  c      triklinická soustava P C i b,c a  b  c  =  = 90°   monoklinická P, A C 2h d - g a  b  c  =  =  = 90° ortorombická P, A, I, F D 2h h a = b  c  =  = 90°,  = 120° hexagonální P D 6h i a = b = c  =  =  < 120°  90° trigonální R D 3d k,l a = b  c  =  =  = 90° tetragonální P, I D 4h m,n,o a = b = c  =  =  = 90° kubická P, I, F O h scbccfcc

12 Soustavy ve 3D CiCi D 2h C 2h D 4h D 3d D 6h OhOh triklinická monoklinická ortorombická tetragonální kubická hexagonální trigonální

13 Symetrie plné mřížky stejná jako krystalové soustavy - holoedrie 2D monoklinická mřížka.... C i CiCi C1C1 3D tetragonální mřížka.... D 4h D 4h 4/mmmD 4 422C 4v 4mmC 4h 4/mC 4 4

14 Al 4 Ba (I 4/mmm) Ag 2 BaGeS 4 (I -42m) NiPt (P 4/mmm) AgIn 5 Se 8 (P -42m) CePt 3 B (P 4mm)

15

16

17 minimální symetrie sosutavy triklinická monoklinická ortorombická tetragonální trigonální hexagonální kubická jedna osa 1 nebo 1 jedna osa 2 nebo 2 tři vzájemně kolmé osy 2 nebo 2 jedna osa 4 nebo 4 jedna osa 3 nebo 3 jedna osa 6 nebo 6 čtyři osy 3 nebo 3 ve směru tělesových uhlopříček krychle

18 Přehledná tabulka 3D2D krystalové soustavy Bravaisovy mřížky bodové grupy prostorové grupy = 7 (tetrag.) + 5 (kub.) + 7 (hex.) + 5 (trig.) + 3 (ortoromb.) + 3 (monokl.) + 2 (trikl.) úplná symetrie krystalu: prostorová grupa

19 1) zaplnění koulemi grafit: hexagonální mřížka, 2 atomy/buňka 2) spojnice středů 3) Voroného obl. (Wigner-Seitzova primitivní buňka)

20 sc (simple cubic) strukturní typ B2 struktura CsCl... AlNi, CuZn,.... uzlů v elementární buňce: 1 objem primitivní b.: a 3 počet nejbližších sousedů: 6 ve vzdálenosti: a Wigner-Seitzova buňka: krychle koef. zaplnění:  /6  0.52 a

21 bcc (base-centered cubic) strukturní typ A2 Fe, Mn, W, Na, Eu,.... uzlů v elementární buňce: 2 objem primitivní b.: a 3 /2 počet nejbližších sousedů: 8 ve vzdálenosti: a  3/2 Wigner-Seitzova buňka: kubooktaedr koef. zaplnění:  /8  3  0.68

22 fcc (face-centered cubic) uzlů v elementární buňce: 4 objem primitivní b.: a 3 /4 počet nejbližších sousedů: 12 ve vzdálenosti: a  2/2 Wigner-Seitzova buňka: rombický dodekaedr koef. zaplnění:  /6  2  0.74 NaCl struktura diamantu: C, Si, Ge, ZnS... (vyplněná 1 tetraedrická dutina) Li 3 Bi všechny 3 dutinky plné

23 diamant grafit

24 materiály organické monokrystaly (šperky, optika, lasery, polovodiče,...) polykrystaly (běžné kovy....) nekrystaly (skla, amorfní látky,....) anorganické přírodní materiály, uměle připravené materiály krystal: defekty (vakance, příměsové atomy, dislokace, ….) povrch !!

25  krystaly v přírodě jak poznat krystal: klasicky (mineralogie), štěpnost, anizotropie vlastností (optické, elastické, elektrické,….) difrakce  uspořádání atomů

26  použití krystalů

27 z plynu sněhové vločky (Patricia Rasmussen, ) dendritický růst (ZrO 2 )  Pěstování krystalů

28 z roztoku nasycený roztok zárodek nasycený roztok postupně zahušťujeme (např. odpařováním),  přesycený roztok, ze zárodku se rozrůstá krystal např. sůl

29 z roztoku (kovy) Flux + krystaly Skelná vata jako filtr Trubice z křemenného skla (rezervoár) Odstředivá síla Krystaly T>T t Teploty tání T t některých prvků používaných jako flux: Ga: 29,8°C, In: 156,6°C, Sn: 231.9°C Ar

30 LuFe 6 Ge 6 A GdCu 4 Al 8

31 Bridgmanova metoda Např. mnohé intermetalické skoučeniny

32 zonální tavba

33 Czochralského metoda ohřev (obloukový plamen) zárodek tavenina tuhnutí Např. mnohé kovy: Si intermetalické sloučeniny (CeRu 2 Si 2 ) Jan Czochralski ( )

34 držák zárodku zárodek krystal 1) kontakt zárodku s taveninou 2) formování ingotu 3) růst ingotu 4) ukončení


Stáhnout ppt "René Hauy … otec moderní krystalografie … islandský živec … stejné částečky (stejné úhly, plochy) 1781 … prezentace pro fr. akademii věd  hlubší studium."

Podobné prezentace


Reklamy Google