КРИСТАЛЛАР

КРИСТАЛЛАР (юн. krystallos — муз, тоғ биллури) — атомлари, ионлари ва молекулалари маълум тартибда жойлашиб, фазовий кристалл панжарани ташқил этган қаттиқ жисмлар. Кристаллар, кўпинча, суюқ фазалар — эритмалардан ҳосил бўлади ва ўсади, баъзан эса газ ҳолатини ёки қаттиқ жисм ҳолатини ташқил этадиган фазавий ўзгаришлар натижасидагива ҳосил бўлади. Бир турдаги кристалл панжарага эга йирик Кристаллар — монокристаллар, майда-майда кристаллчалардан ташқил топган. Кристаллар — поликристаллар, умуман кристалл панжара ташқил этмаган қаттиқ жисмлар — а м о р ф жисмлар деб юритилади. Бўлардан ташқари суюқ Кристаллар махсус гуруҳни ташкил этади.

Кристаллар табиатда ҳар хил катталикда учрайди. Энг йирик табиий Кристаллар (тоғ биллури — кварц хили) бир неча юз килограммни, сунъий етиштирилган иш-қорий галлоид Кристаллари бир неча ўн килограммни, энг йирик таёқча шаклида етиштирилган кремний К. нинг диаметри 200 мм ни, энг юпқа бир бутун монокристалл қатлам шаклидаги Кристалларнинг қалинлиги 10 нм ни ташқил этади.

Кристаллар, одатда, симметрик, тўғри шаклли, томонлари силлик, қирралари тўғри бўлади. Рентгеноструктура таҳлили пайдо бўлгунга қадар. Кристаллар бурчакларини ўлчаш ёрдамида ўзаро таққосланиб, уларнинг кимёвий таркиби аниқланган. Кристалларни симметрик жисм сифатида ўрганиш мақсадида улар 32 симметрия синфига бўлинган. Ҳар бир синф симметрия элементларининг маълум бир мажмуи б-н характерланади. 32 синф улардаги характерли симметрия элементларининг мавжудлигига қараб 7 сингонияга гуруҳланади: триклин, моноклин, ромб, тетрагонал, гексагонал, тригонал ва куб. К. айрим томонларининг ўсиш тезлигидаги фарқлар уларни камдан-кам учрайдиган турли-туман шакллар (пластинкасимон, игнасимон, толасимон, бутоқсимон, дендрит, қорсимон) га олиб келиши мумкин. Бу хусусиятлардан германийнинг дендрит лентасини, турли яримўтказгичларнинг юпқа плёнка (парда) сини ўстириш техникасида фойдаланилади. Агар эритмада бир йўла бир неча кристалланиш марказлари ҳосил бўлса, у ҳолда ўсиб бораётган Кристаллар бир-бири билан учрашиб, нотўғри доначалар шаклини олади.

Кристалларнинг ташқи кўриниши, у ёки бу синфга ва сингонияга мансублиги уларнинг кристалл панжараси билан белгиланади. Кимёвий боғланишга қараб Кристалларнинг атом структураси 4 та — ион (гетерополяр), ковалент, молекуляр ва металл боғланишли Кристаллар гуруҳига бўлинади. Ион боғланишлида мас, ош тузи ва б. да бир зарядли ионларнинг ўзаро таъсири натижасида кристалл панжа-ралари ҳосил бўлади. Ковалент боғланишлида қўшни атомларнинг валент электронлари умумлашиб кетиб иккиёқлама, учёқлама ва б. бир неча каррали боғланишлар ҳосил бўлади. Бунга олмос, кремний ва карборунд жисмлар мисол бўлади. Молекуляр боғланишлида молекула атомлари орасида мустаҳкам ковалент боғланишлар мавжуд бўлиб, Кристаллар даги молекулалар орасидаги боғланиш бирмунча кучсизроқ бўлади. Бунга, асосан, органик бирикмалар, Н2, N2 ва б. ҳамда инерт газларнинг кристаллик ҳолатлари мисол бўла олади. Металл боғланишлида эркин электронлар кристалл панжараларнинг барча қисмларида электрон газ ҳолатида тақсимланади ва улар мусбат зарядли тугунлардаги ионларни маълум масофаларда тутиб туради. Бунга металл ва интерметалл бирикмалари мисол бўла олади.

Т-ра ёки босим ўзгарганда Кристаллар структураси ўзгариши мумкин. Баъзи Кристаллар структураси ана шу омилларга нисбатан метастабил бўлади. Кристаллар даги атомлар орасидаги кимёвий боғланишнинг тури уларнинг кўпгина физик-кимёвий хоссаларини белгилайди. Айрим Кристалларнинг қаттиқлиги, иссиқлик ҳамда электр ўтказувчанлиги ва б. хоссаларидаги фарқлар улардаги атомларнинг хусусияти билан чамбарчас боғликдир (қ. Полимерлар, Қаттиқ жисм).

Кристалларнинг физик хоссалари (электр, магнит, оптик, акустик, механиқ ва б.) ўзаро бир-бирига боғлиқ бўлиб, улар кристалл структурасидан, яъни атомларнинг жойлашиши ва улар орасидаги боғланиш кучларига ва электронларнинг энергетик тақсимоти (электр, магнит ва оптик хусусиятлари)га боғлиқ. Mac, металларнинг ўта электр ўтказувчанлиги ёки диэлектрик ва яримўтказгичларда электр ўтказувчанлик хоссасининг нисбатан пастлиги электронларнинг юқори ёки паст концентрацияланиши (тўпланиши) б-н боғлиқ (қ. Қаттиқ жисм). Кристалларнинг мустаҳкамлик, эгилувчанлик, товланиш, люминесцент хусусиятлари кристалл панжаралардаги нуқсонлар миқдори ва турига қараб аниқланади. Ундан ташқари, Кристалларда симметрия, томонлари орасидаги бурчакнинг катта-кичиклиги, физик ва кимёвий хоссаларининг ҳар хил бўлиши улардаги анизотропия ва изотропия ҳодисаси билан боғликдир. Кристаллар тузилишида ҳар хил нуқсонлар — вакансия (тешиклар), чекка дислокациялар ва б. учрайди. Кристалл панжаранинг параллел структурага эга бўлмаслиги туфайли бу нуқсонлар ферромагнетик ва сегнетоэлектритик кузатилади. Кристаллар даги нуқсонлар туфайли улардан акустик, рентген ва электромеханик тўлқинлар сочилади. Кристаллар даги аралашмалар адсорбция ҳодисаси туфайли унинг структураси (ёқлари)ни бузади.

Кристаллар яримўтказгичларда диодлар, транзисторлар, интеграл схемалар ва б. яратишда, пьезоэлектр генераторлар, стабилизаторлар, акустооптик қурилмалар, частоталарни ўзгартирувчи асбоблар яратишда, инжекцион лазер курилмаларида фойдаланилади. Металларга ишлов беришда, уларни жило-лашда ва пармалашда ўта қаттиқ Кристаллар (олмос, корунд ва б.) дан фойдаланилади. Ҳоз. вақтда юпқа, ўта юпқа кристаллик (эпитоксиал) қатламлар янги техникада кенг қўлланилмокда, мас, (лазердар, ёруғлик ўтказгичлар, оптоэлектроника асбоблари, Қуёш энергияси элементлари, ўта юқори частота (ЎЮЧ) ли электроника асбоблари, инфрақизил (ИҚ) нурларни қабул қилувчилар, монохроматорлар, тензодатчиклар ва ҳ. к. яратилмокда. Заргарлик саноатида синтетик Кристаллар ва б. қўлланилади. Назар Тўраев.

Loading...