3-маъруза. Қаттиқ жисмлар хоссалари

12-rasm. Itarish va tortishish kuchlari bilan bog‘liq bo‘lgan W_i va W_t potensial energiyalarning atomlar orasidagi masofaga bog‘lanishi, hamda sistemaning to‘la energiyasini masofaga bog‘liqligi
Atomlar orasidagi masofa r_o bo‘lganda tortishish va itarish kuchlari tenglashadi, ya’ni ularning teng ta’sir etuvchisi nolga, sistemaning potensial energiyasi minimal qiymatga ega bo‘ladi, natijada sistema mustahkam muvozanat holatga erishadi. Mazkur xulosani ko’p sonli atomlar sistemasiga ham umumlashtirsak, undagi atomlar bir-biridan bir xil masofada joylashib mustahkam tuzilishga ega bo’lgan va kristall deb atalgan qattiq jismni hosil qiladi. Demak, kristallarga ta’rif beradigan bo‘lsak – atom yoki ionlarning fazoda o‘zaro kimyoviy bog‘lanishi orqali tartibli va davriy joylashgan jismga aytiladi. Kristallning har bir atomi (molekulasi) energetik jihatdan potensial o‘rada joylashgani uchun u muvozanat holatidan erkin siljib keta olmasdan, faqat muvozanat holati atrofida tebranma harakat qilishi mumkin. Atomlarning issiqlik harakati energiyasi bog‘lanish energiyasidan ortib ketguniga qadar bu holat saqlanadi.

Yuqoridagi fikrlarni biz ikki atom orasidagi o‘zaro ta’sir mexanizmiga asoslanib chiqardik. Uch o‘lchovli kristallda har bir atomga uning atrofidagi boshqa atomlar ham ta’sir etishi tufayli natijaviy energiya ancha murakkab bo‘ladi. Turli yo‘nalishlarda atomlar orasidagi masofalar har xil bo‘ladi. Ammo, bayon etilgan manzara sifat jihatdan o‘zgarmaydi. Kristall tarkibidagi atomlar fazoda ma’lum va har bir moddaning o‘ziga xos qonuniyatlari bilan joylashgan bo‘ladi. Qayd etish lozimki, bir xil moddaning kristallari turlicha tuzilishga ham ega bo‘lishi mumkin. Bu xodisani polimorfizm deyiladi. Masalan: bor (B) elementining kristallari to‘rt xil ko‘rinishda, temirniki uch xil ko‘rinishda uchraydi.

Kristallarninng fazoviy tuzilishini tavsiflashda kristall panjara tushunchasidan foydalaniladi. Kristall panjara tugunlarida atomlar joylashgan fazoviy to‘rdan iborat. Uni quyidagicha qurish mumkin: x,y,z o‘qlaridan tashkil topgan koordinatalar sistemasining (albatta, faqat to‘g‘ri burchakli bo‘lishi shart emas) boshiga berilgan moddaning bir atomini joylashtirib, o‘qlar bo‘yicha o‘lchamlari atomlarning muvozanat holatlariga mos, bazaviy vektorlar deb atalgan a, v, s vektorlarni joylashtiramiz. x - o‘qi bo‘yicha a, 2a, 3a, . . . masofalarga, y- o‘qi bo‘yicha v, 2v, 3v, . . . masofalarga va nihoyat z- o‘qi bo‘yicha s, 2s, 3s, . . . . masofalarga atomlarni joylashtirib kristall panjaraning x, y, z o‘qlari bo‘yicha birlashgan atomlar zanjirini hosil qilamiz.

Tugunlardagi atomlarni ko‘chirish (translyatsiya) vektori deb atalgan vektor T = na + mv + ks yordamida (13- rasm) o‘qlar bo‘yicha ko‘chirib kristall panjara xosil qilinadi. a, b, c vektorlariga qurilgan eng kichik uyachani Brave panjarasi yoki elementar yacheyka deb ataladi. O‘qlar orasidagi , ,  burchaklar ixtiyoriy bo‘lishi mumkin.