и
X
а
К* Органич. (молекулярные) К. вследствие сложной формы составляющих их молекул почти всегда относятся к низшим скнгониям.
Тип хим. связи между атомами в К. определяет мн. их свойства. Ковалентныо К. с локализованными на прочных связях электронами имеют высокую тв╦рдость, малую электропроводность, большие показатели преломления, Металлич. К. с высокой концентрацией
ную структуру (рис. 8). Кроме того, в процессе роста К. почти неизбежно образуются макроскопич. дефекты ≈∙ включения, напряженные области и т. д.
Реальные К. имеют мозаичное строение; они разбиты на блоки мозаики ≈ небольшие (~10~* см) области, в к-рых порядок почти идеален, но к-рые разориенти-рованы по отношению друг к другу на малые углы (приблизительно неск. минут). В то же время уда╦тся полу-
о
с
-о
Рис. 5. Атомная структура Си (a), NaCl (б), графита (я),
электронов проводимости хорошо проводят электрич. ток и теплоту, пластичны, непрозрачны. Промежуточные характеристики ≈ у ионных К. Наиб, слабые в (ван-дер-ваальсовы) связи ≈ в молекулярных К. Они легкоплавки, механич. характеристики их низки. Более низкую атомную упорядоченность, чем у К., имеют жидкие кристаллы, аморфные тела (см. Аморфное состояние), неупорядоченные полимерные системы, а также квазикристаллы.
Структура реальных кристаллов. Вследствие нарушения равновесных условий роста и захвата примесей при кристаллизации, а также под
Рис. 6. Электронные микрофотографии с атомным раз-решением- Проекция структуры алмаза вдоль направления [110].
Рис. 8. Зонарная структура кристалла.
чатъ нек-рые синтетич. К. высокой степени совершенства, напр, бездислокационные К. кремния.
Физические свойства К. Все свойства К.≈ механические, электрические, магнитные, оптические, электро- и магнитооптические, транспортные (напр., диффузия, тепло- и электропроводность) и др.≈∙ обусловлены атомно-кристаллич. структурой, с╦ симметрией, силами связи между атомами и энергетич, спектр ом электронов реш╦тки, а нек-рые из свойств ≈ дефектами структуры. Поляризуемость К., оп-тич. преломление и поглощенно, электро- и магнитострикция, вращение плоскости поляризации (ги-рация), пьезоэлектричество и пьезо-магнетизм, собств. проводимость характеризуются тензорами, ранг к-рых зависит от типа воздействия на К. и его отклика. Напр., напряж╦нность электрич. поля с компо-
520
влиянием разл. рода внеш. воздействии идеальная структура К. всегда имеет те или иные нарушения, к-рые сказываются на свойствах К. К ним относят точечные дефекты ≈ вакансии, замещения атомов осн.
реш╦тки атомами примесей, внедрение в реш╦тку инородных атомов, дислокации и др. (см. Дефекты в кристаллах). Дозируемое введение небольшого числа атомов примеси, замещающих атомы осн. реш╦тки, широко используется в технике для изменения свойств К,, нанр, введение в кристаллы Si и Ge атомов III и V групп периодич. системы элементов позволяет получать кристаллич, полупроводники с дырочной и электронной проводимостями. Др. примеры примеспых кристаллов ≈ рубин, состоящий из А1203 и примеси (0,05%) Сг; иттри ев о-алюминиевый гранат, состоящий из Y3A15012 и примеси (до 2%) Nd.
При росте К, их грани по-разному захватывают атомы примесей. Это приводит к секториальному строению К. (рис. 7). Может происходить и периодич. изменение концентрации захватываемой примеси, что да╦т зонар-
Рис. 7. Сектори-
альное строение
кристалла.
Рис, 9. Гирационная поверхность кварца. Длина вектора от центра до поверхности пропорциональна величине вращения плоскости поляризации (гирации) при прохождении света через кристалл.
нентами £, по осям координат г, г/, z вызывает в К.
индукцию Di=2j&JitEjtt где е./с ≈ тензор диэлектрич.
k проницаемости. Действие механжч. напряжений
приводит к деформациям К. e.ft=
т
тензор податливости, обратный тензору улр угости (4-го ранга).
Анизотропию наглядно выражают т. н. гирационные поверхности (рис, 9), к-рые описываются ур-ниями с коэф* соответствующего тензора (см. Анизотропная среда). Для К. данного класса можно указать симметрию его физ. свойств, к-рые определ. образом связаны с точечной группой симметрия внеш. формы (см. Кюри, принцип^ Кристаллофизика). Принадлежность К. К той или иной точечной грунне симметрии определяет возможность или невозможность тех или иных свойств и появление соответствующих ненулевых компонент материального тензора. Так, в кубич. К. свойства, выражаемые тензорами 2-го ранга (напр., прохождение света, тепловое расширение), изотропны и характерно-
