Кристаллы

(от греч. Krystallos, букв. - лёд. Горный хрусталь) - твёрдые тела, имеющие упорядоченное взаимное расположение образующих их частиц - атомов, ионов, молекул. В идеальном К. Частицы располагаются строго периодически в трёх измерениях, образуя т. Н. Кристаллическую решётку. Каждому хим. В-ву при данных термодинамич. Условиях соответствует определ. Кристаллич. Атомная структура. Нек-рые в-ва (напр., железо, углерод, кварц) в разных интервалах температуры и давления имеют в равновесном состоянии различную кристаллич. Структуру (полиморфиз м). Плотность "упаковки" частиц в К. Характеризуется координационным числом, показывающим, сколько ближайших соседних частиц окружает каждую частицу в К. Устойчивость кристаллич. Структуры обусловливается связью между частицами К., в зависимости от типа к-рой различают К.

Атомные - с ковалентной связью (напр., К. Алмаза, кремния, германия). Ионные - с ионной связью (напр., К. Галогенидов, оксидов металлов, сульфидов, карбидов). Металлические, в которых связь между положит. Ионами металла осуществляется электронами проводимости, образующими в металле т. Н. Электронный газ (напр., К. Меди, алюминия, натрия). Молекулярные, прочность к-рых обусловлена слабыми силами (т. Н. Ван-дер-ваальсовы силы) межмолекулярного притяжения (напр., К. Инертных газов, мн. Органич. Соединений). Особую группу молекулярных К. Составляют К. С водородными связями (напр., К. Льда, фтористого водорода). В реальных К. Строгая периодичность в расположении частиц нарушается вследствие их тепловых колебаний, а также из-за различных дефектов в кристаллах.

Специфичность структуры К. Обусловливает особенности их механич., электрич., магнитных, оптич. И др. Св-в (см. Анизотропия, Зонная теория. Полупроводники). Одиночный К., частицы к-рого расположены единообразно по всему его объёму, наз. Монокристаллом, в отличие от поликристалла, состоящего из отд. Кристаллич. Зёрен, ориентированных произвольно одно относительно другого. Монокристаллы могут иметь правильную огранку (в форме естеств. Многогранников). Анизотропны по механич., электрич. И др. Физ. Св-вам. Металлы и сплавы, применяемые в технике, обычно имеют поликристаллич. Структуру, их механич. Св-ва могут изменяться путём механич. Н термич. Обработки. См. Рис. Некоторые формы кристаллов К ст. Кристаллы. А - природные кристаллы турмалина. Б - монокристалл сегнетовой соли.

В - микромонокристалл германия (увеличено в 3200 раз) .