Cấu trúc tinh thể

Một tinh thể chất rắn

Trong khoáng vật họctinh thể học, một cấu trúc tinh thể là một sự sắp xếp đặc biệt của các nguyên tử trong tinh thể. Một cấu trúc tinh thể gồm có một ô cơ sở và rất nhiều các nguyên tử sắp xếp theo một cách đặc biệt; vị trí của chúng được lặp lại một cách tuần hoàn trong không gian ba chiều theo một mạng Bravais. Kích thước của ô đơn vị theo các chiều khác nhau được gọi là các thông số mạng hay hằng số mạng. Tùy thuộc vào tính chất đối xứng của ô đơn vị mà tinh thể đó thuộc vào một trong các nhóm không gian khác nhau.

Cấu trúc và đối xứng của tinh thể có vai trò rất quan trọng với các tính chất liên kết, tính chất điện, tính chất quang,... của tinh thể.

Ô đơn vị

[sửa | sửa mã nguồn]

Ô đơn vị là một cách sắp xếp của các nguyên tử trong không gian ba chiều, nếu ta lặp lại nó thì nó sẽ chiếm đầy không gian và sẽ tạo nên tinh thể. Vị trí của các nguyên tử trong ô đơn vị được mô tả bằng một hệ đơn vị hay còn gọi là một hệ cơ sở bao gồm ba thông số tương ứng với ba chiều của không gian .

Đối với mỗi cấu trúc tinh thể, tồn tại một ô đơn vị quy ước, thường được chọn để mạng tinh thể có tính đối xứng cao nhất. Tuy vậy, ô đơn vị quy ước không phải luôn luôn là lựa chọn nhỏ nhất. Ô mạng cơ sở ( Tế bào đơn vị) mới là một lựa chọn nhỏ nhất mà từ đó ta có thể tạo nên tinh thể bằng cách lặp lại ô nguyên tố. Ô Wigner-Seitz là một loại ô nguyên tố mà có tính đối xứng giống như của mạng tinh thể.

Hệ tinh thể

[sửa | sửa mã nguồn]

Hệ tinh thể là một nhóm điểm của các mạng tinh thể (tập hợp các phép đối xứng quay và đối xứng phản xạ mà một điểm của mạng tinh thể không biến đối). Hệ tinh thể không có các nguyên tử trong các ô đơn vị. Nó chỉ là những biểu diễn hình học mà thôi. Có tất cả bảy hệ tinh thể. Hệ tinh thể đơn giản nhất và đối xứng cao nhất là hệ lập phương, các hệ tinh thể khác có tính đối xứng thấp hơn là: hệ sáu phương, hệ bốn phương, hệ ba phương (còn gọi là hình mặt thoi), hệ thoi, hệ một nghiêng, hệ ba nghiêng. Một số nhà tinh thể học coi hệ tinh thể ba phương là một phần của hệ tinh thể sáu phương.

Phân loại các loại mạng tinh thể

[sửa | sửa mã nguồn]
Hệ tinh thể Mạng tinh thể
Ba nghiêng (Tam tà) ba nghiêng
Đơn nghiêng (Đơn tà) đơn giản tâm đáy
một nghiêng, đơn giản Một nghiêng, tâm khối
Trực thoi đơn giản tâm đáy tâm khối tâm mặt
Trực thoi, đơn giản Trực thoi, tâm đáy Trực thoi, tâm khối Trực thoi, tâm mặt
Sáu phương Sáu phương
Ba phương Ba phương
Bốn phương đơn giản tâm khối
Bốn phương, đơn giản Bốn phương, tâm khối
Lập phương đơn giản tâm khối tâm mặt
Lập phương, đơn giản Lập phương, tâm khối lập phương, tâm mặt

Mạng Bravais là một tập hợp các điểm tạo thành từ một điểm duy nhất theo các bước rời rạc xác định bởi các véc tơ cơ sở. Trong không gian ba chiều có tồn tại 14 mạng Bravais (phân biệt với nhau bởi các nhóm không gian). Tất các vật liệu có cấu trúc tinh thể đều thuộc vào một trong các mạng Bravais này (không tính đến các giả tinh thể). 14 mạng tinh thể được phân theo các hệ tinh thể khác nhau được trình bày ở phía bên phải của bảng.

Cấu trúc tinh thể là một trong các mạng tinh thể với một ô đơn vị và các nguyên tử có mặt tại các nút mạng của các ô đơn vị nói trên.

Nhóm điểm và nhóm không gian

[sửa | sửa mã nguồn]

Nhóm điểm tinh thể học hoặc lớp tinh thể là một tập hợp các phép đối xứng không tịnh tiến mà dưới tác dụng của các phép đối xứng đó, tinh thể trở lại vị trí như cũ. Có tất cả 32 lớp tinh thể.

Nhóm không gian của một cấu trúc tinh thể được tạo thành từ các phép đối xứng tịnh tiến bổ sung vào các phép đối xứng của các nhóm điểm. Có tất cả 230 nhóm không gian như vậy.

Sai hỏng mạng

[sửa | sửa mã nguồn]

Các tinh thể thực thường có các sai hỏng mạng hoặc là các điểm bất thường có mặt trong cấu trúc tinh thể lý tưởng nói ở trên. Các sai hỏng này có vai trò quyết định đến tính chất cơ và điện của các tinh thể thực. Đặc biệt là bất định xứ trong tinh thể cho phép tinh thể biến dạng dễ dàng hơn nhiều so với tinh thể hoàn hảo.

Tham khảo

[sửa | sửa mã nguồn]

Liên kết ngoài

[sửa | sửa mã nguồn]

(bằng tiếng Anh)

Chúng tôi bán
Bài viết liên quan
Nhân vật Tokitou Muichirou - Kimetsu no Yaiba
Nhân vật Tokitou Muichirou - Kimetsu no Yaiba
Tokito Muichiro「時透 無一郎 Tokitō Muichirō​​」là Hà Trụ của Sát Quỷ Đội. Cậu là hậu duệ của Thượng Huyền Nhất Kokushibou và vị kiếm sĩ huyền thoại Tsugikuni Yoriichi.
Thuật toán A* - Thuật toán tìm đường đi ngắn nhất giữa hai điểm bất kì được Google Maps sử dụng
Thuật toán A* - Thuật toán tìm đường đi ngắn nhất giữa hai điểm bất kì được Google Maps sử dụng
Đây là thuật toán mình được học và tìm hiểu trong môn Nhập môn trí tuệ nhân tạo, mình thấy thuật toán này được áp dụng trong thực tế rất nhiều
Lý do Alhaitham sử dụng Quang học trong chiến đấu
Lý do Alhaitham sử dụng Quang học trong chiến đấu
Nguyên mẫu của Alhaitham được dựa trên "Nhà khoa học đầu tiên" al-Haytham, hay còn được biết đến là Alhazen
Khám phá bên trong cửa hàng tiện lợi Speed L
Khám phá bên trong cửa hàng tiện lợi Speed L
Speed L là một chuỗi cửa hàng tiện lợi của siêu thị Lotte Mart – Hàn Quốc đã có mặt tại Thành phố Hồ Chí Minh. Lotte Mart cho ra mắt cửa hàng tiện lợi đầu tiên tại tòa nhà Pico Cộng Hòa, với các sản phẩm phục vụ nhu cầu tiêu dùng hàng ngày