Elmas yapı
Bir , elmasla gibi kristal türetilmiş bir biçimidir yüzey merkezli kübik kristal (CFC). Yapı, blende yapısına benzer , ancak elmas yapısında tüm atomik bölgeler aynıdır.
Aşağıdakiler dahil farklı şekillerde tanımlanabilir:
- ya iki olarak özdeş kafesleri bir bölgesinin dolaşık CFC- tipi kristal , bir vektör ile kaydırılır (1/4; 1/4; 1/4) · bir , bir bir ağ parametresi . Başka bir deyişle, kristal sistemi CFC olan , ancak motifi tek bir atom olmayan, ancak bir vektörle (1/4; 1/4; 1/4) ayrılmış iki özdeş atom olan bir kristal a .
- veya sekiz dörtyüzlü bölgeden dördünün, küpün alt yarısında, küçük bir köşegenin ardından ve ikisinin üst yarıda diğer küçük köşegenin ardından işgal edildiği bir CFC kristalinin ağı gibi . Bir CFC ağının dört yüzlü bölgesi , küpün köşesindeki bir atomun oluşturduğu tetrahedronun merkezidir ve aynı köşede buluşan yüzlerin her birinin merkezindeki üç atomdur.
Özetlemek gerekirse, elmas benzeri bir kristalin bir atomu vardır:
- bir küpün 8 köşesine ;
- bu küpün her iki yanının ortasında;
- küpün sekiz dörtyüzlü bölgesinden dördünde, yani küpün bir köşesi ve bu köşeye bitişik üç yüzün ortasındaki üç atom tarafından oluşturulan tetrahedronun merkezinde.
"Elmas" tipi kristal
Tanım
Hücreyi oluşturan tüm atomlar aynı olduğunda " elmas " tipi bir kristalden bahsediyoruz . Yarı iletken gibi silikon veya germanyum "elmas" bir yapıya sahiptir. Bu aynı zamanda tip-α çinko , gri kalay (artık metalik değil yarı iletken olan α formu) ve tabii ki elmas karbon için de geçerlidir .
Özellikler
Kafes başına atom sayısıBu nedenle "elmas" türünün kristal yapısı şunları içerir:
- 8 ağ ile paylaşılan köşelerde 8 atom ve bu nedenle 1/8 olarak sayılır, yani ağ için toplam (1/8) x8 = 1 atom;
- 6 yüzün merkezinde, 2 ağ ile paylaşılan ve 1/2 için sayılan 6 atom, yani ağ için toplam (1/2) x6 = 3 atom;
- Küp içinde 4 atom ve dolayısıyla ağ, 1 için sayılan 8 tetrahedral bölgeden 4'ünde, yani ağ için toplam 1x4 = 4 atom.
Elmas tipi yapı bu nedenle hücre başına 8 atoma sahiptir (geleneksel bir yüz merkezli kübik tip yapı için dörde karşı).
Mesh parametresiSert küre modelinde , temas mesafesi bir köşe atomu ile bir tetrahedral siteninki arasındaki mesafedir. A , ağ parametresini (küpün kenarının uzunluğu) düşünürsek , küpün büyük köşegeni bu nedenle değerlidir ve temas mesafesi (yani temas halindeki iki atomun merkezleri arasındaki mesafe veya 2R, burada R, bir atom çapı ) bu değerin dörtte; Böylece sahibiz :
Böylece ondan örgü parametresi çıkarılır:
Kompaktlık
Doluluk elmas tipi kristalin geçerli:
bu onu çok kompakt bir yığın haline getirir (karşılaştırma yoluyla, geleneksel bir CFC ağının kompaktlığı yaklaşık 0,74'tür).
"Blende" tipi kristal
Elmas ile aynı yapıya sahip, ancak iki farklı atom türünden oluşan kristaller için " blende " tipi kristalden bahsediyoruz . Böylelikle ağın iki farklı atom türü vardır: CFC ağını oluşturan atomlar tek bir türdendir, diğer türdeki dört yüzlü bölgelerdeki dört atom, yani her bir atom, kendisinden farklı olan doğanın 4 komşusuna bağlıdır. .
Buna örnek olarak sfalerit (ZnS - blend şu anki isim) ve tip en I-VII, II-VI ( CdS , ZnSe , CdSe , CdTe , ZnTe , BeTe ...), III-V ( GaAs , AlAs , InP ...) veya çoğu yarı iletken olan silikon alaşımı ( silikon-germanyum , tip-β silikon karbür ) .
Bir azalma ile, iki farklı türlerin atomu (sfalerit halinde çinko ve sülfür) sonuçları ile aynı kimyasal türlerin iki atom (elmas halinde karbon) düzenli ikame simetri gelen, Fd 3 m için F 4 3 m .