» » » «Странности» структуры

«Странности» структуры

«Странности» структуры объектов наномира описанным выше не исчерпываются. Они многообразны: тонкие пленки и жидкие кристаллы, среды с одинаковой хиральностью молекул и многое другое. Более того, структуры наномира могут быть не только трехмерными. Например, на кристалле кремния возможны двумерные, одномерные и нульмерные структуры. Среди последних двух: квантовые проволоки и квантовые точки. Все эти структуры обладают сложными, часто неожиданными для нас свойствами. И для их понимания нужны серьезные знания.«Странности» структуры

Интересным случаем структуры является ее полное отсутствие. Из школьной физики мы знаем, что тела, обладающие такой структурой, точнее, ее отсутствием, называются аморфными. В отличие от кристалла они не имеют дальнего порядка в расположении атомов. Материал как бы забывает о том, как он был организован «на расстоянии вытянутой руки». Нет, ближний порядок, как правило, есть. Хороший пример — ртуть. Если бы этого порядка не было, ртуть не имела бы свойств металла: проводимости и металлического блеска, связанных с наличием электронов проводимости в «кристаллической» структуре ртути. Но дальнего порядка нет, иначе ртуть не текла бы. Такие тела могут быть и твердыми — мы их называем стеклами.
Но, как оказалось, это не все: наномир предложил нам еще один вид «антиструктуры» — регулярно отсутствующей структуры. Аморфное состояние — это как бы почти кристаллическое состояние, но испорченное — со множеством дефектов, нарушающих дальний порядок. Дефекты расположены нерегулярно, что определяет многие свойства. А что, если расположить такие дефекты не случайным, а регулярным образом, построить кристалл наоборот — «структурные дефекты» расположить регулярно, благодаря чему атомы не будут иметь дальнего порядка, как в кристалле, да и ближний порядок будет иным, не кристаллическим. Такой материал — квазикристаллы — был создан в 1984 г. В квазикристаллах, как и в аморфных телах, в расположении атомов нет дальнего периодического трансляционного порядка, присущего кристаллам. Однако в упаковке атомов есть дальний ориентационный порядок, который есть в кристаллических, но отсутствует в аморфных структурах. Причем этот ориентационный порядок характеризуется осями симметрии пятого, седьмого и десятого порядка, запрещенными для обычных кристаллов (см. рис. 2.3).
24-11-2017, 16:24
140 просмотров
  
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.