276061767

fizyka wczoraj, dziś i jutro

a przecież największe monokryształy mają kilka metrów długości¹⁵.

Kryształ nie jest więc „wielościanem

0    gładkich powierzchniach”, jak pisze autor jednego z podręczników, cytując zapewne definicję zaproponowaną przez J.B. Romę de 1’Isle¹⁶ w 1772 r. Owszem, spotyka się w przyrodzie kryształy o pięknych ścianach (rys. 1), wiele kryształów otrzymywanych z roztworów też ma ciekawe kształty, ale już wszystkie kryształy otrzymywane ze stopów (np. krzem z metody Czochralskiego, rys. 2) przybierają postać gruszki, walca lub pręta.

Ze względów praktycznych wprowadza się dodatkowe rozróżnienie badanych kryształów na dwie grupy: monokryształy

1    polikryształy.

Rys. 2. Monokryształ krzemu otrzymany metodą Jana Czochralskiego w niemieckiej firmie Siltronic AG

mów! Jest to szczególna cecha kryształów - ta sama reguła, opisując materię przez tyle rzędów wielkości, łączy mikroświat i makroświat. O krysztale mówimy już w przypadku uporządkowanego układu o rozmiarach około 50 A (czyli 5-1CT⁹ m)¹⁴,

Monokryształ (termin zaczerpnięty z języka francuskiego, niezbyt szczęśliwie nazywany czasem „pojedynczym kryształem" na podobieństwo terminu angielskiego) to kryształ niezawierający wrostów innych substancji, niewykazujący zrostów ani pęknięć; jego wielkość nie ma znaczenia. Polikryształ to zlepek, zrost, skupienie lub luźny zestaw (zbiór) kilku dużych lub wielu bardzo małych (np. w proszku!) monokryształów.

Rene-Just Haiiy (1743-1822), francuski ksiądz, krystalograf i mineralog, twórca pierwszej teorii budowy wewnętrznej kryształów (1781), wprowadzi! podstawowe pojęcia komórki elementarnej, sieci periodycznej i symetrii, członek francuskiej Akademii Nauk od 1784 r.

Okruszek materii może być kryształem już po przekroczeniu liczby 100 atomów; ma pasma energetyczne, strukturę krystaliczną, ale do wystąpienia drgań kryształu wymagany jest udział wielu tysięcy atomów. Na przykład już przy 70 atomach rtęci pojawia się pasmo przewodnictwa; klaster 50-100 atomów miedzi ma odległości takie jak w krysztale; 20-50 atomów argonu tworzy ikosaedr, ale dopiero 100 atomów tworzy strukturę o symetrii regularnej.

Największe znane kryształy naturalne topazu mają rozmiary 2x1,8 m i wagę 5 ton, turmalinu -3x1 m, kwarcu dymnego - 7,5x 1,6 m i wagę około 70 ton. Największe wyhodowane sztucznie monokryształy krzemu mają aż 2 metry długości, średnicę 30 cm i wagę 250 kg (rys. 2).

Jean Baptiste Romę de l’Isle, nazwisko pisane też w postaci de Lisie lub Delisle, (1736-1790), francuski krystalograf i mineralog, członek Berlińskiej Akademii Nauk i Akademii Szwedzkiej.

3/2006