Кристаллдар мен квазикристалдардың арасындағы негізгі айырмашылық мынада: кристалдардың реттелген құрылымы периодты, ал квазикристалдардың реттелген құрылымы да қатаң периодты емес.
Кристаллдар және квазикристалдар терминдері өнеркәсіптік химияға жататын кристаллография саласында пайдалы. Кристалдар - кристалдық материалдардың мономерлі бірліктері, ал квазикристалдар - реттелген, бірақ қатаң мерзімді емес атомдар жиынын қамтитын кристалдардың түрлері.
Кристалдар дегеніміз не?
Кристаллдар - кристалдық материалдардың мономерлік бірліктері. Бұл қатты кристалды қосылыстарда олардың атомдары, молекулалары немесе иондары жоғары реттелген микроскопиялық құрылымда орналасқан. Бұл бірліктер кристалдық материалдың кристалдық торын құрайды. Кристалл торы барлық бағытта кеңейе алады. Сонымен қатар, біз геометриялық фигуралардың көмегімен кристалды материалдардың микроскопиялық монокристалдарын анықтай аламыз. Геометриялық фигураларды қарастырған кезде кристалдар нақты және тән бағдарлары бар жалпақ беттерден тұрады. Сонымен қатар, кристалдарды зерттеу саласы кристаллография болып табылады. Кристалдардың түзілу процесін кристалдық өсу немесе кристалдану деп атаймыз.
01-сурет: заттың кристалдық және кристалдық емес формалары
Кристалл құрылымында атомдар, молекулалар немесе иондар периодты түрде орналасады. Дегенмен, барлық қатты заттар кристалдар емес. Жоғарыдағы суретте көрсетілгендей кристалды емес заттар болуы мүмкін. Су қата бастаған кезде суды қарастыратын болсақ, заттың фазасы сұйық күйден қатты күйге ауысады және ұсақ мұз кристалдары бірігу пайда болғанға дейін өседі (бұл поликристалды құрылымды құрайды).
Біз кристалдық материал үшін бірлік ұяшықты көрсете аламыз. Бірлік ұяшық - белгілі бір орналасудағы бір немесе бірнеше атомдарды қамтитын ойдан шығарылған қорап. Әдетте, бірлік ұяшықтары кристалды құра отырып, 3D орналасуында жинақталады. Біз кристалдарды пішінінен өткір бұрыштары бар беттерге қарай тани аламыз.
Кристалдану – бұл сұйықтықтан немесе сұйықтықтағы еріген материалдардан кристалдар түзілетін процесс. Кристалдану өрісі өте кең, өйткені бір сұйықтық жағдайларға байланысты көптеген әртүрлі пішіндерге қатып қалуға қабілетті. Сондықтан бұл күрделі және жан-жақты зерттелген сала.
Квазикристалдар дегеніміз не?
Квазикристалдар – реттелген, бірақ қатаң мерзімді емес атомдар массивтерін қамтитын кристалдардың түрі. Сондықтан квазикристалдардың қалыпты кристалдармен кейбір ұқсастықтары болуы мүмкін. Қалыпты кристалдар мен квазикристалдар арасындағы ұқсастықтар төменде көрсетілген.
02-сурет: Квазикристалл(голмий-магний-мырыш квазикристалды құрылымы)
Әдетте, кристалдың бұл түрі бес еселік симметрияны көрсету қабілетімен танымал. Бұл симметрия қалыпты периодты кристалдарда мүмкін емес. Сондықтан Халықаралық кристаллография одағы квазикристалдар туралы мәліметтерді қосу үшін "кристалдарды" қайта анықтады.
Квазикристалдардың ашылуы 1982 жылы орын алды. Бұл кристалдардың пайда болуы сирек құбылыс, өйткені 2004 жылға дейін белгілі 400 000 қалыпты мерзімді кристалдардың арасында тек 100-ге жуық белгілі қатты заттар квазикристалдар түзуге бейім. Оның үстіне, Дэн Шехтман квазикристалдарды ашқаны үшін Нобель сыйлығын алды.
Кристаллдар мен квазикристалдардың қандай ұқсастықтары бар?
- Кристаллдар мен квазикристалдар кристалдық материалдың түрлері болып табылады.
- Олар рентгендік дифракцияда дискретті үлгіні көрсетеді.
- Екеуі де тегіс және тегіс беттері бар пішіндерді қалыптастыра алады.
Кристаллдар мен квазикристалдардың айырмашылығы неде?
Кристаллдар және квазикристалдар терминдері кристаллография саласында пайдалы. Олардың арасында айырмашылықтар бар, сонымен қатар бұл терминдер арасында кейбір ұқсастықтар бар. Кристаллдар мен квазикристалдардың арасындағы негізгі айырмашылық мынада: кристалдардың реттелген құрылымы да периодты болады, ал квазикристалдарда да қатаң мерзімді емес реттелген құрылым болады.
Төмендегі инфографика кристалдар мен квазикристалдардың арасындағы айырмашылықтарды қатар салыстыру үшін кесте түрінде көрсетеді.
Қорытынды – Кристалдар және Квазикристалдар
Квазикристалдар – кристалдардың бір түрі. Олар химиялық құрылымы бойынша қарапайым кристалдардан ерекшеленеді. Кристаллдар мен квазикристалдардың арасындағы негізгі айырмашылық мынада: кристалдардың реттелген құрылымы да периодты болады, ал квазикристалдарда да қатаң мерзімді емес реттелген құрылым болады.
