Ciało stałe
W 8
Ciało stałe
Przykłady:
Kryształy
Kawałek metalu  drut
Szkło
Różnice
Podział kryształów
Podział oparty jest na rodzaju wiązań
jakie powstają pomiędzy atomami lub
cząsteczkami aby powstał kryształ
Kryształy
Ciała stałe metaliczne, kryształy metali 
wiÄ…zanie metaliczne.
Ciała stałe jonowe, kryształy jonowe 
wiÄ…zanie jonowe
Ciała stałe usieciowane, kryształy
kowalencyjne  wiÄ…zanie kowalencyjne
Ciała stałe cząsteczkowe, kryształy
molekularne.
Metale
Przewodniki ciepła i elektryczności
Przewodnictwo (1)
Opór R=U/I [&!]
Oporność wÅ‚aÅ›ciwa Á
R= l/S [&! m]
Przewodność wÅ‚aÅ›ciwa Ã
=1/ [&!-1 m-1]
Przewodnictwo (2)
Ruchliwość u
v = u E
Szybkość  v migracji nośnika pod wpływem
pola elektrycznego  E
Zależność od temperatury (T) n(T)
Energia aktywacji półprzewodnika (Eg) =
szerokość pasma wzbronionego
ln[ (T)/ (To)] = -Eg/RT
Przewodnictwo (3)
Przewodnictwo (4)
Dobre przewodniki  metale
Półprzewodniki
Izolatory
Zależność przewodnictwa od
temperatury
Opór i
Tempera-
tura
Ciało stałe
Typ wiązań w ciele stałym
Zbliżenie dwóch atomów tworzy dwa
orbitale molekularne
Rozszczepienie poziomów
MO walencyjny  poziom niski
MO antywiążący  poziom wysoki
CzÄ…steczka
N2
Rozszczepienie poziomów
elektronowych w pasmo
Nośniki prądu
Elektrony (-) i dziury (+)
Przepływ nośników prądu
elektrony w paśmie przewodnictwa
dziury w paśmie walencyjnym
Poziomy domieszkowe
Szerokość pasma wzbronionego
(energia aktywacji)
Półprzewodniki samoistne oraz
foto-półprzewodniki
Półprzewodniki domieszkowe
elektronowe (n) dziurowe (p)
Ściśle upakowana struktura- metale
Jak rozmieścić kule, jednakowego rozmiaru
na płaszczyz
nie?
Liczba koordynacyjna
(CN) = 6.
Maksymalne
upakowanie
Następna warstwa tworzy 3D struktury.
Druga warstwa czerwona B. Jak ułożyć trzecią
C
Dwie możliwości:
(1) ABABABA& ..
Hexagonalne upakowanie (hcp)
(2) ABCABCABC&
kubiczne upakowanie (ccp)
Bez względu na typ upakowania zawsze liczba
koordynacyjna dla jednakowych kul 12
Gdy różne rozmiary kul inne liczby koordynacyjne są
możliwe
Struktura metali  najgęstsze
upakowanie
Struktura heksagonalna: ABABA itd
Struktura heksagonalna zwarta
Oznaczenie  hcp
Ilość sąsiadów dla każdego atomu: 12
Liczba koordynacyjna = 12
A sites
Top layer
B sites
Middle layer
A sites
Bottom layer
Heksagonalna ściśle upakowana
Struktura regularna zwarta - ccp
Kryształy miedzi
Liczba
ZÅ‚ota,
Koordynacyjna
Srebra.
12
Przestrzennie centrowana(BCC)
Åšciennie centrowana (FCC)
Kryształy jonowe
Jonowe struktury: aniony i kationy
Kationy mniejsze od anionów. Mogą się zmieścić w
wolnych przestrzeniach.
Dwa typy położeń międzywęzłowych:
TETRAEDRYCZNE: CN = 4
OKTAEDRYCZNE: CN = 6
Tetraedryczne T-
Tetraedryczne
Oktaedryczne O
T+
Struktury
Jak widać na poprzednim rysunku w
przedstawionej strukturze istnieje
jednocześnie upakowanie tetraedryczne i
oktaedryczne
W kryształach jonowych nie występuje
najgęstsze upakowanie. Dlaczego?
Defekty punktowe: luki -
 wakansje
Defekty punktowe
Defekty liniowe; dyslokacje
Wpływają na plastyczność materiału
Defekty w krysztale: chemiczne
Defekty w strukturze germanu
Stopy: homogeniczne i
heterogeniczne
Homogeniczny
1 faza
heterogeniczny
Kryształy usieciowane
Wpływ struktury krystalicznej na
właściwości
grafit Diament
Struktura bardziej
skomplikowana...
C60
Face centred
cubic
Struktury...
wirus
Kubiczna
przestrzennie
centrowana
Stan stały
Badanie struktury kryształów
Uporządkowanie atomów w
kryształach
Symetria i upakowanie
Układy krystalograficzne
Elementy określające kryształ
Trzy kÄ…ty
Trzy osie
Klasy krystalograficzne
Kubiczna
Heksagonalna
tetragonalna
Ortorombowa
Trygonalna
Jednoskośna
trójskośna
Wyznaczanie struktury
kryształów
Równanie Bragga
2 d sin =