12 Ma’ruza. Qattiq jismlar fizikasi Reja

12 - Ma’ruza. Qattiq jismlar fizikasi
Reja :

1. 
   Metallar va ularning asosiy xossalari
   
2. 
   Metallarning atom-kristall tuzilishi
   
3. 
   Qattiq jismlardagi boglanishlarning turlari
   
4. 
   Zonalar nazariyasi bo’yicha o’tkazgichlar, yarim o’tkazgichlar va dielektriklar.
   

Tayanch iboralar : Energetik soha, Pauli prinsipi, energetik sathlar, ishqor metallar, metallar, elektr o’tkazuvchanlik.


12.1 Metallar va ularning asosiy xossalari
Metallarni boshqa qattiq jismlardan farq qildiradigan eng muxim fizikaviy xossa elektr utkazuvchanlikdir. Ammo elektr utkazuvchanlikning qiymati metallarni metalloidlardan (metallmaslardan) fark qildiradigan alomat bula olmaydi, chunki metallar garchi elektr utkazsa xam, ammo xar xil metallarning elektr utkazuvchanligi turlichadir. Temperatura absolyut nolga yakinlashgan sari metallarning elektr utkazuvchanligi goyat darajada (taxminan million baravar) ortsa, metalloidlarning elektr utkazuvchanligi pasayadi. Shunday qilib, temperatura pasaygan sari elektr utkazuvchanligi ortadigan elementlarni metallar deb atamoq kerak. Bundan tashkari, absolyut nol temperaturada moddaning energiyasi minimal buladi. Bunday xolatda metallarning elektron utkazuvchanlik xossasi bulsa, metalloidlarning bunday xossasi bulmaydi. Endi, metallarga mana bunday ta’rif bersa buladi: temperatura pasaygan sari
elektr utkazuvchanligi ortadigan, elektron utkazuvchanlikka ega bulgan,
bolgalanuvchan, issik utkazuvchan va yaltirok moddalar metallar deb ataladi.
Metallarning elektr tokini yaxshi utkazishiga sabab shuki, juda kichik
potensiallar ayirmasi xosil qilindi deguncha ular atomlaridagi elektronlar xarakatga
kela boshlaydi, ya’ni musbat qutb tomon boradi, natijada elektr toki vujudga keladi.
Metalloidlarda bunday xossa bulmaganligidan, ular elektr tokini utkazmaydi.


12.2. Metallarning atom-kristall tuzilishi.
Metallarning kristall panjaralarida musbat ionlar muayyan tartibda joylashganligi yukorida aytib utildi.
Metallar, boshka xar kanday modda kabi, sharoitga karab, turt xil agregat xolatda:
kattik, suyuk, gaz va plazma xollarda bula oladi. Sof metall bir agregat xolatdan
ikkinchi agregat xolatga ma’lum temperaturadagina utadi va bunda metallning xossalari
uzgaradi.
Qattiq xolatda metall zarachalari muayyan tartibda joylashgan buladi, bu
zarrachalarning bir-birini tortish kuchi bilan bir-birini itarish kuchi uzaro
muvozanatda turadi, natijada kattik jism uz shaklini saklaydi.
Gaz xolatidagi metall zarrachalari tartibsiz xarakatlanadi, bir-birini itaradi,
natijada metall gazi imkoni boricha katta xajmni olishga intiladi.
Suyuq xolatdagi metall zarrachalarining ozroq qismigina batartib joylashgan
bulib, bu joylashuv issiqlik ta’sirida gox buzilib, gox tiklanib turadi. Demak, suyuq
xolatdagi metall qattiq xolatdagi metall bilan gaz xolatidagi metall orasida oraliq
mavkeni egallaydi. Metallning, umuman moddaning, agregat xolati orasidagi farq ana
shu.
Atomlarning markazidan utkazilgan faraziy chiziqlar panjara xosil qiladi. Bir-
biriga parallel joylashgan bir qancha kristallografik tekislik fazoviy kristall
panjara xosil qiladi, kristall panjaraning tugunlarida esa atomlar (ionlar) turadi
(12.1-rasm). Moddaning atom-kristall tuzilishi tugrisida tasavvur xosil qilish uchun
panjaraning bitta elementar katakchasini kursatish kifoya.
Fazoviy kristall panjara va uning tugunlarida atomlarning (ionlarning)
joylashuvi.

12.1-rasm Kristall panjara