פרמטר סריג

פרמטר הסריג מתייחס למרחק הקבוע בין יחידות תא אשר מרכיבות את הסריג. יחידת תא בסריג מוגדרת על ידי 6 פרמטרים של אורך וזווית.


Unit cell definition using parallelepiped with lengths a, b, c and angles between the sides given by α,β,γ[1]

פרמטרים של אורך

[עריכת קוד מקור | עריכה]

לסריגים ב-3 ממדים יש בדרך כלל 3 פרמטרים המייצגים אורך - a,b,c. במקרה המיוחד של מבני סריג קובי כל הפרמטרים הם זהים שכן כל הצלעות שוות (a=b=c)ואנו מתייחסים רק ל- a. באופן דומה במבנים של גביש הקסגונלי, הפרמטרים a ו –b הם זהים ומייחסים רק לפרמטרים a ו-c. על מנת לבטא את אורך פרמטר הסריג משתמשים ביחידות SI- מטר כאשר בדרך כלל מדובר בסדר גודל של אנגסטרמים (עשירית הננומטר).

[2]

פרמטרים של זווית

[עריכת קוד מקור | עריכה]

בנוסף לפרמטרים המציינים אורך, לכל סריג יש גם פרמטרים המציינים זוויות המגדירים אף הם את הסריג. מסמנים את הזוויות באותיות α,β,γ. במקרה של סריג קובי כל הזוויות שוות ל-90 מעלות.

סוגי סריגים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

ישנם בסך הכול 14 סוגי סריגים תלת־ממדיים הנקראים סריגי בראבה והם מסוכמים בטבלה שלהלן:[3]


מערכות גבישים סריג:
טריקליני טריקלינית
מונוקליני פשוט ממורכז בסיס
מונוקליני, פשוט מונוקליני, ממורכז
אורתורומבי פשוט ממורכז בסיס ממורכז גוף ממורכז פאה
אורתורומבי, פשוט אורתורומבי, ממורכז בסיס אורתורומבי, ממורכז גוף אורתורומבי, ממורכז פאה
משושה משושה
רומבוהדרלי רומבוהדרלי
טטרגונלי פשוט ממורכז גוף
טטרגונלי, פשוט טטרגונלי, ממורכז-גוף
קובייתי פשוט

SC

ממורכז גוף

BCC

ממורכז פאה

FCC

Cubic, simple קובי, ממורכז גוף קובי, ממורכז פאה

דוגמאות

[עריכת קוד מקור | עריכה]

פרמטר הסריג של פחמן בצורתו האלוטרופית כיהלום הוא a = 3.57 Å ב-300K. המבנה הוא שווה-צלעות (משוכלל) למרות שהצורה בפועל לא יכולה להיקבע רק מקבועי הסריג. יותר מכך, ביישומים בפועל ניתן ערך ממוצע של פרמטר סריג.


דוגמאות נוספות בטבלה שלהלן:[4]

ערכים של פרמטרי סריג ליסודות שונים בטמפרטורת החדר וביחידות Å
היסוד מבנה סריג ערך הפרמטר a ערך הפרמטר c
Mg HCP a = 3.2094 c = 5.2107
Al FCC a = 4.0496 a = c
Fe BCC a = 2.8665 a = c
Ni FCC a = 3.5240 a = c
Zn HCP a = 2.6648 c = 4.9470
V BCC a = c a = c
Ag FCC a = 4.0857 a = c
Co HCP a = 2.5071 c = 4.0686


הערה: בטבלה מופיעים שלושת מבני הסריג הנפוצים ביותר: קובייתי ממורכז גוף (BCC), קובייתי ממורכז פאה (FCC) והקסגונלי ארוז בצפיפות (HCP).

שיטות למציאת פרמטר הסריג

[עריכת קוד מקור | עריכה]

1. קריסטלוגרפיה בקרני רנטגן או עקיפה של קרני רנטגן: קרני X הם פוטונים בעלי אורך גל של: 0.5-2.5 אנגסטרם. אורכי גל אלו מתאימים לגודל של המרחק בין שכבות האטומים בגביש.

2. מיקרוסקופ אלקטרונים:מסוגל להגדיל עצמים קטנים במיוחד בכושר הפרדה גבוה על ידי שימוש באלקטרונים, כתחליף למקור אור במיקרוסקופים רגילים. מיקרוסקופ אלקטרונים מסוגל להגדיל את העצם הנבחן עד לפי 1,000,000 מגודלו המקורי

3. מיקרוסקופ מִנהור סורק (Scanning Tunneling Microscope (STM: הרזולוציה של ממ"ס יכולה להגיע ל-0.1 ננומטר במישור האופקי ול-0.01 ננומטר בציר האנכי.

4. מיקרוסקופ כוח אטומי Atomic Force Microscope: מיקרוסקופ בעל רזולוציה גבוהה במיוחד היכולה להגיע עד לאנגסטרם בודד. עוצמתו גבוהה פי אלף ממיקרוסקופ אופטי רגיל. משמש ככלי יסודי בחקר החומר בסקאלות הננומטריות, למטרות דימות ומדידה. מיקרוסקופ זה יעיל במיוחד לחקירת פני שטח של חומרים.

ראו גם

[עריכת קוד מקור | עריכה]

לקריאה נוספת

[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
  1. ^ Unit cell definition using parallelepiped with lengths a, b, c and angles between the sides given by α,β,γ
  2. ^ http://nature.berkeley.edu/classes/eps2//wisc/L5c2.html
  3. ^ Naval Research Laboratory | Center for Computational Materials Science
  4. ^ Materials for teachers (2012 Spring)