Қаттиқ жисмлар физикаси

ҚАТТИҚ ЖИСМЛАР ФИЗИКАСИ
ҚАТТИҚ ЖИСМЛАР ФИЗИКАСИ — физиканинг қаттиқ жисмларнинг тузилиши ва асосий хоссаларини ҳамда уларда юз берувчи ходисаларни ўрганувчи соҳаси. Мустақил соҳа сифатида 20-аср бошларида шаклланиб, квант механика яратилгандан сўнг тез ривожлана бошлади. Қаттиқ жисмлар физикаси кристаллография, металлар физикаси, яримўтказгичлар физикаси, мустаҳкамлик ва пластиклик физикаси, қаттиқ жисмлар магнетизми, ўта ўтказувчанлик, радиацион физика ва бошқалар соҳаларни, оптика, акустика, паст тралар физикаси, туташ муҳит механикаси, кинетик физика, полимерлар физикаси, тартибсиз ва аморф муҳитлар физикаси ва бошқалар соҳаларнинг айрим бўлимларини бирлаштиради. Бу йўналишларнинг назарий асослари қаттиқ жисмлар назариясининг тушунчалари ва қонунларига асосланади. Қаттиқ жисмлар физикасида физик ҳодисалар (кристалл панжараларнинг тебраниши, фазавий ўтишлар, электромагнит тўлқинлар, хусусан, ёруғликнинг нурланиши ҳамда ютилиши ва бошқалар) ни экспериментал ва назарий ўрганишга катта аҳамият берилади. Кристалларда нуқсонларнинг ҳосил бўлиши, уларнинг қаттиқ жисмнинг физик хоссаларига таъсири механизмларини ўрганиш муҳим аҳамиятга эга. Қаттиқ жисмлар физикасида икки асосий усул: феноменологик ва микроекопик усул қўлланади. Ф е номенологик усулда қаттиқ жисм симметриянинг маълум қонунларини қанотлантирувчи узлуксиз яхлит муҳит деб қаралади. Бу усул кўп сонли экспериментал фактларни тушунтириш имконини беради, бироқ қаттиқ жисмларда кузатиладиган ҳодисаларнинг моҳиятини очиб бермайди. М и к роскопик усулда ҳар қандай қаттиқ жисмга маълум қонунлар бўйича ўзаро таъсирлашувчи зарралар сифатида қаралади. Бу усулда қаттиқ жисмларнинг хоссалари ва уларда юз берадиган ҳодисалар квант механика, статистик физика, квант электродинамика қонунлари асосида тушунтирилади. Қаттиқ жисмлар,физикасида мутлақ қаттиқ/жисм, элементар ғалаёнланиш ёки квазизарралар каби тақрибий модель ва концепциялардан фойдаланилади. Экспериментал Қаттиқ жисмлар физикасида тадқиқотлар радиоактивацион анализ, рентгеноструктура анализи, радиоспектрокопия, оптик спектроскопия ва бошқалар кўпгина усуллар билан олиб борилади. Қаттиқ жисмлар физикасининг муҳим вазифаларидан бири — берилган хусусиятли янги материаллар (ўта қаттиқ ва ўта тоза моддалар; юқори трали ўта ўтказгич моддалар) яратиш ва уларни ҳосил қилиш йўлларини асослаб бериш.
Табиатдаги моддалар газ, суюк^ик, каттик, жисм ва плазма
\олатларида булади. Бу холатлар модданинг агрегат \олатлари
деб аталиб, бир-биридан физик хоссалари билан фарк
киладилар. Кантик жисмларнинг суюкпик ва газлардан фарки
шундаки, улар уз шаклларини сакпайди ва уларда окувчанлик
кузатилмайди. Микроскопик нуктаи назардан бундай
фаркнинг булиши, моддани ташкил эгувчи атом ва молекулалар орасидаги узаро таъсир энергиясининг катта ёки кичиклиги билан тушунтирилади. Суюкпик ва газларда уларни ташкил
килувчи атом ва молекулалар орасидаги узаро таъсирлашиш
энергияси уларнинг иссикпик \аракати энергиясидан кичик
булади. Шунинг учун суюк/шк ёки газни ташкил этувчи атом
ва молекулалар бир нуктадан иккинчи нуктага кучиб юриши
мумкин, яъни окувчанлик хоссасига эга. К,аттик; жисмларда эса
молекула ёки атомлар орасидаги таъсирлашув энергияси уларнинг иссикпик \аракати энергиясидан анча катта булади, шунинг учун улар эркин кучиб юра олмайди ва мувозанат вазиятлари атрофида тебранма \аракат килиб туради. Демак, каттик
жисмни бошк;а агрегат \олатлардан ажратиб турувчи асосий
фаркпари: биринчидан, унинг нормал шароитда уз шаклини
саклаши; иккинчидан, уларни ташкил этувчи атом молекулаларнинг тебранма харакатда булишидир.

1.1. Кристалл каггиц жисмлар
Кристалл каттик жисмларда уларни ташкил килувчи атом ва
молекулалар катьий тартиб билан жойлашади. Агар бу тартиб икки кушни атом ёки молекула орасидаги масофадан бир цанча
марта катта бУлган масофаларгача сакутнса уни узок; тартиб деб
аталади. Кристаллар аник суюлиш температурасига (нуктасига)
эга булади. Жисм бу температурагача киздирилганда атомлар ва
молекулалар жойлашишида тартиб йуцолади ва улар
окувчанликка эга булиб крлади. Суюлиш нукрасила таш«придан
олинаётган исси^ик таъсирида жисм температураси узгармайди
ва цатгик жисм тула суюк^икка айлангунча температура
сак,ланади.
Кристаллдаги атомлар ва молекулаларнинг жойлашиш
тартиби бутун кристалл буйича сацланган булса, бундай кристалл монокристалл деб аталади. Хамма монокристаллар анизотропияга эга, яъни уларнинг физик хоссалари турли
йуналишларда турличадир. Монокристалларнинг макроскопик булакчаларининг тартибсиз бирикишидан \осил булган
кристалл поликристалл деб аталади. Полнкристалдаги монокристал доналарнинг таргибсиз жойлашуви натижасида
унинг физик хоссалари барча йуналишлар буйича бир хил
булади.