Mualliflar: Abduraxmanov. P., fizika-matematika fanlari doktori, professor, Egamov U., fizika-matematika fanlari

Atomlarning yakinlashishi bilan begona atomlarga elektronlarning utish extimoli ortadi.
Atomlar orasidagi masofa r » 2A^o ga etganda bu atomlarning elektron bulutlari bir - birini tusaboshlaydi. Atomlarning keyingi yakinlashishida bulutlarning tusish darajasi va elektronlarning almashish chastotasi shu darajada oshaboradiki, 1 - elektronningA - atomga, 2 - elektronningV - atomga tegishli ekanligi uz kuchini yukotadi (205 - rasm).
SHunday kilib, bu xolatda elektronlar bir vaktda ikkala yadroga tegishli bo’ladi va ular umumlashgan xisoblanadi.
Elektronlarning umumlashishi elektronlar zichligini \u\² kayta
taksimlanishiga va tizim energiyasini aloxida atomlarning energiyalari yigindisiga 2E_o nisbatan uzgarishiga olib keladi. Rasmda 1 - punktir chiziklar bilan aloxida atomlarning elektron


371

3

205. 
     - rasm.ssissa masofalarda vodorod atomlari elektron bulutlarining bir - birini tusishi
     

bulutlari zichligi tasvirlangan; 2 - uzluksiz chiziklar bilan aloxida atomlar elektron bulutlarini oddiy yigindisi tasvirlangan; 3 - kalin chiziklar a - v yadrolar uchun umumlashgan elektronlar xosil bulgandagi elektronlar buluti zichligini taksimlanishi tasvirlangan.

3. 
   - va 2 - xolatlarga Karaganda 3 - xolatda ikkala yadrolar urtasidagi elektronlar zichligi ortaboradi. YAdrolar orasidagi fazoda elektron bulutlar zichligining ortishi tizim energiyasining kamayishiga va atomlar orasida tortishish kuchlarini vujudga keltiradi. Ana shu kovalent boglanishni xosil bulishidir. Vodorod molekulasining energiyasi
   

U = 2 E₀ + ^K + ^A ' 1 + S²


ga teng. Bu erda 2E₀ - ikkita vodorod atomi energiyalari yigindisidir; K - elektronlarning yadro bilan, elektronlarning uzaro va yadrolarning uzaro elektrostatik ta’sir energiyasidir. Bu energiya manfiydir va uni Kulon energiyasi deb atashadi. A - atomlarning uzaro elektronlar bilan almashish energiyasidir va u doimo K dan katta bo’ladi A | > |K I . S< 1 , K va A manfiy bulganligi uchun tizim energiyasi kamayib boradi:


U. = 2 E


(121.7)


372




X,ar bir vodorod atomi uzining bitta kushni atomi bilan boglanish xosil kilishi mumkin. Bu boglanishni tashkil etuvchi ikkita elektron karama - karshi spinlarga ega va bitta kvant yacheykani egallaydi.
Uchinchi atom, bu sharoitda, tortishmasdan itariladi.
Kremniy, germaniy kristallarida elementar katakchadagi atom valent boglanishni turtta yakin kushni atomlar bilan xosil kiladi. SHu turtta kovalent boglanishlarni xosil kiluvchi xar ikki elektron karama - karshi spinlarga ega bo’ladi.

3. 
   Metall boFlanish
   

Mendeleev davriy jadvalining xar bir davri boshlanishida turgan metallar aloxida jismlar guruxini tashkil etadilar.
Metall atomlari yakin kushnilari bilan kovalent boglanish xosil kilish uchun etarlicha valent elektronlariga ega emaslar. Masalan, mis atomi fakat bitta valent elektroniga ega va fakat bitta kushni atom bilan kovalent boglanish xosil kilishi mumkin. Ammo, mis kristall panjarasida xar bir atom atrofida un ikkiga yakin kushni atomlar mavjuddir va ular bilan boglanish xosil kilish kerak. SHu sababli, metallarda kovalent boglanishdan farkli metall boglanish deb ataluvchi aloxida boglanish turi mavjuddir.
Metall atomlarida tashki valent elektronlari yadro bilan kuchsiz boglangan. Metall kattik jism xolatiga ega bulganda, atomlar bir - biri bilan juda yakin joylashishi sababli, valent elektronlar uz atomlarini tashlab, kristall panjara buylab erkin xarakat kilish imkoniyatiga ega bo’ladilar. Natijada kristall panjarada manfiy zaryadlarning bir jinsli taksimlanishi paydo bo’ladi va tugunlar orasidagi fazoning katta qismida elektronlarning urtacha zichligi uzgarmasligi kuzatiladi.
Metall kristall panjarasidagi boglanish musbat ionlarning elektron gaz bilan uzaro ta’siri natijasida paydo bo’ladi. Musbat ionlar orasidagi elektronlar yadrolarni bir - biriga tortadi va itarish kuchlarini muvozanatlaydi. Boshka tarafdan, ionlar orasidagi masofa kamayishi bilan tortishish kuchlari orta boshlaydi.
Ionlar orasidagi tortishish va itarish kuchlari teng bo’ladigan masofa urnatilganda kristall panjara mustaxkamlashadi.


373

122 - §. Kristall panjara

Atom va molekulalarni yakinlashishida, yukorida keltirilgan boglanish kuchlarining tabiatiga karamay, ular orasida bir xil umumiy xarakterga ega bulgan ta’sir saklanadi:

• 
  nisbatan katta masofalarda tortishish kuchlari (F_m) paydo bulib, zarrachalar orasidagi masofa qisqarishi bilan tez ortaboshlaydi (206 - rasm, (2));
  

F

205. 
     - rasm. Atomlar orasidagi boglanish kuchlari
     

• 
  nisbatan kichik masofalarda itarish kuchi (F_u) paydo bulib, r masofa qisqarishi bilan tortishish kuchiga nisbatan yanada tezrok orta boshlaydi (206-rasm, (1)).
  

Ma’lum bir r = r₀ masofada itarish kuchlari tortishish kuchlari bilan tenglashadi va natijada natijaviy uzaro ta’sir kuchi F nolga aylanadi (206 - rasm (3)), uzaro ta’sir energiyasi U_c minimal kiymatga erishadi (207 - rasm). SHu sababli, r₀ masofaga yakinlashgan
zarrachalar ^olati mustaxkam muvozanatdagi ^olatga aylanadi.Zarrachalarning bir - biriga nisbatan r₀ masofa bilan kat’iy tartibda joylashishi, tartibli ichki tuzilishli kattik jism tashkil bulishiga olib keladi.ssattik jismning tartibli ichki tuzilishi fazoviy panjara yoki kristall panjara deb ataladi.


374

i

o

205. 
     - rasm. Atomlar orasida mustaxkam muvozanat xolatining xosil bulishi
     

Demak, kristallarda atomlarning joylashishi, ularni fazoviy davriylik yoki translyasiyaviy simmetriyalik xossasiga ega bulishiga olib keladi. Fazoviy davriylik ikki xil uchraydi: 1. Brave translyasion panjarasi va 2. Asosli panjara.
X,ar kanday kristallda bir tekislikda yotmagan uchta bosh yunalishlar mavjud, bu yunalishlarda bir xil vaziyatdagi kushni
atomlar orasidagi masofalar a, b, s vektorlar orkali belgilanadi.
CHeksiz kristall panjarani xar bir a, b, s yunalishlarda, ularga karrali masofaga siljitish kristall panjaraning vaziyatini uzgartirmaydi
r — ta + nb + pc
SHuning uchun a, b, s vektorlar translyasiyaning eng kichik vektorlari yoki masshtab vektorlar deb ataladi, ularning sonli kattaliklari translyasiya davrlari deb ataladi.
Uchta bosh yunalishlarda yotgan kandaydir tugunni parallel kuchirish natijasida xosil kilingan panjara translyasiya panjarasi yoki Brave panjarasi deb ataladi. a, b, c vektorlar asosida kurilgan