5.2 Krystalická mřížka

 

Krystalické látky můžeme dále rozdělit podle způsobu uspořádání částic. Nejprve si ale řekněme něco bližšího o samotné krystalické mřížce. Krystalická mřížka je prostorový objekt složený z velkého počtu elementárních buněk. Elementární buňka je základní “stavební kámen”, který už nelze dále dělit. Po jejím rozdělení bychom nemohli hovořit o krystalické plnohodnotné struktuře. Je-li krystalická struktura ve tvaru krychle, je i elementární buňka krychle. Tato struktura je prostá*. Pokud by ve středu protějších stran byla další částice, hovoříme o bazálně** nebo plošně centrované*** mřížce. Prostorově centrovaná**** mřížka má další částici ve středu elementární buňky.

obrázek.bmp (11598 bytes)

V uvedeném případě hovoříme o krychli, ale prostorové uspořádání může být pochopitelně různé. Proto mřížku charakterizuje šest parametrů. Tři jsou délky stran v elementární buňce a tři jsou úhly sousedních stran.

Existuje sedm krystalografických soustav: trojklonná, jednoklonná, kosočtverečná, čtverečná, krychlová, šesterečná a romboedrická. Každá soustava má další podtřídy. Všech sedm tříd může mít prostorově, bazálně a plošně centrované podtřídy.

Soustava

Osy

Úhly

Příklad

krychlová

a = b = c

a = b = g = 90°

sůl kamenná

čtverečná

a = b; c

a = b = g = 90°

bílý cín

kosočtverečná

a; b; c

a = b = g = 90°

kosočtverečná síra

jednoklonná

a; b; c

a = g = 90° ; b

jednoklonná síra

romboedrická

a = b = c

a = b = g

kalcit

šesterečná

a = b; c

a = b = 90° ; g = 120°

grafit

trojklonná

a; b; c

a ; b ; g

dichroman draselný

 

 

Poruchy krystalových mřížek jsou poměrně velmi časté. U polovodičů dokonce jsou poruchy žádány. U drahokamů pak příměsi způsobují zbarvení. Poruchy mohou být bodové, čárové i plošné. O ideální krystalické mřížce hovoříme, když se neobjeví žádné poruchy.

Bodové poruchy: Nejčastěji hovoříme o vakanci, jedná se o neobsazení polohy v důsledku kmitavého pohybu, kdy částici se podaří uniknout, může být způsobeno i ozářením. Intersticiální poloha částice znamená, že částice je uložena mimo pravidelnou strukturu. Souvisí s vakancí. O příměsích hovoříme, pokud se v krystalu přesně daného chemického složení nachází cizí částice. Vzájemnou kombinací těchto poruch vznikají další poruchy (Schottkyho a Frankelovy poruchy).

obrázek.bmp (11598 bytes)

Čárové poruchy. Mají vliv na mechanické vlastnosti. Např. šroubová a hranolová porucha. Většinou jsou způsobeny chybějícími částmi hran a celých ploch v systému.

obrázek.bmp (11598 bytes)

Plošné poruchy. Zde pozorujeme nejčastěji chybně posazenou celou vrstvu v krystalu.

1.2 foto.jpg (1660 bytes)

* Prostá buňka má částice pouze ve vrcholech krychle.

** Bazálně centrovaná buňka má o dvě částice více, než ji příslušná buňka prostá. Nachází se ve středech dvou protějších stran.

*** V plošně centrované buňce nacházíme atomy nebo molekuly ve středech všech ploch.

**** Prostorově centrovaná buňka má další částice v průsečících tělesových úhlopříček.

Up 5.1 Druhy pevných látek 5.2 Krystalická mřížka 5.3 Teplotní roztažnost