Электроника

КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА, присущее крист. состоянию вещества регулярное расположение частиц (атомов, ионов, молекул), характеризующееся периодич. повторяемостью в трёх измерениях. Для описания К. р. идеального кристалла достаточно знать размещение атомов в её элементарной ячейке, повторением к-рои путём параллельных переносов (трансляции) образуется К. р. Элементарная ячейка имеет форму параллелепипеда или призмы. Размеры рёбер (базисных векторов) элементарной ячейки (рис. 1) наэ. периодами идентичности или (в векторной форме) векторами трансляций. Тип симметрии элементарной ячейки определяет кристалло-графич. систему кристалла (сингонию)
Ат. структура К. р., расположение всех её ч-ц описываются т н. пространственными группами симметрии кристаллов, к-рые содержат как операции переносов (трансляции), так и операции поворотов, отражений и инверсии и их комбинации. Если к данной точке (узлу) кристалла, напр к любому его атому, применить только операции переноса данной пространств, группы, то получается геометрич. трехмерно-периодич. система узлов, к-рая и характеризует К. р. В общей сложности имеется 14 видов различающихся по симметрии пространственных трансляц. решеток (рис. 2), наз. решётками Браве (установлены в 1646 франц кристаллографом О. Браве). В зависимости от расположения узлов различают примитивные Браве решётки, я к-рых уэлы расположены только я вершинах параллелепипедов, грвивцентриро-ванные (в вершинах и а центрах всех граней), объём-ноцеитрироеаиные (а вершинах и а центре параллелепипедов) и базоцеитрированные (а вершинах и в центрах двух противоположных граней). Все возможные сочетания элементов симметрии в пространстве приводят к 230 пространств, группам симметрии. Полное описание К. р. дается пространств, группой симметрии, параметрами элементарной ячейки, координатами атомов в ячейке.
В элементарной ячейке К. р может размещаться от одного (для хим. элементов) до неск. десятков н сотен (для хим. соединений) или тыс. и даже мли. (для высокомолекулярных соединений —белков, вирусов) атомов. В соответствии с этим периоды идентичности К. р различны — от долей нм до 10' нм Существованием К. р. объясняются анизотропия ся-е кристаллов, плоская форма их граней, постоянство углов и др.
Структура реального кристалла отличается от идеали-зир. схемы, описываемой понятием К. р. В действительности электронные оболочки атомов, составляющих К. р., перекрываются, образуя непрерывное периодич. распределение заряда с максимумами около дискретно расположенных ядер. Идеализацией является также неподвижность атомов. Атомы и молекулы К р. находятся в состоянии тепловых колебаний, причём характер колебаний (динамика К. р.) зависит от симметрии и взаимодействия атомов. Известны случаи вращения молекул в К. р С повышением темп-ры амплитуда колебаний ч-ц увеличивается, что я конечном счёте приводит к разрушению К. р. и переходу в-ва в жидкое состояние. Атомы я узлах К. р. могут отличаться по ат. номеру (изоморфизм) и по массе ядра (изотопич. изоморфизм); кроме того, в реальных кристаллах всегда имеются разл. рода дефекты — примесные атомы, вакансии, дислокации и т. д.