Kristalna struktura. Kruta (čvrsta) tijela:

Σχετικά έγγραφα
- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

Operacije s matricama

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

radni nerecenzirani materijal za predavanja

Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

18. listopada listopada / 13

PROSTORNI STATIČKI ODREĐENI SUSTAVI

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Elementi spektralne teorije matrica

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

Vanjska simetrija kristâla

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.

Kristalografske točkine grupe

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

1. Duljinska (normalna) deformacija ε. 2. Kutna (posmina) deformacija γ. 3. Obujamska deformacija Θ

Prostorni spojeni sistemi

MATEMATIKA I 1.kolokvij zadaci za vježbu I dio

( , 2. kolokvij)

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

7 Algebarske jednadžbe

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Franka Miriam Brückler. Listopad 2008.

numeričkih deskriptivnih mera.

ČVRSTO STANJE. Amorfno & Kristalno čvrsto stanje. Najureñenije stanje materije. Postoje dva oblika švrstog stanja:

KONVEKSNI SKUPOVI. Definicije: potprostor, afin skup, konveksan skup, konveksan konus. 1/5. Back FullScr

Strukture podataka i algoritmi 1. kolokvij 16. studenog Zadatak 1

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

1 Afina geometrija. 1.1 Afini prostor. Definicija 1.1. Pod afinim prostorom nad poljem K podrazumevamo. A - skup taqaka

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

a M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

Deformacije. Tenzor deformacija tenzor drugog reda. Simetrinost tenzora deformacija. 1. Duljinska deformacija ε. 1. Duljinska (normalna) deformacija ε

MATEMATIKA 1 8. domaća zadaća: RADIJVEKTORI. ALGEBARSKE OPERACIJE S RADIJVEKTORIMA. LINEARNA (NE)ZAVISNOST SKUPA RADIJVEKTORA.

Klasifikacija blizu Kelerovih mnogostrukosti. konstantne holomorfne sekcione krivine. Kelerove. mnogostrukosti. blizu Kelerove.

KERAMIKA, BETON I DRVO

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

5. Karakteristične funkcije

Doc. dr Milena Đukanović

Teorijske osnove informatike 1

NOMENKLATURA ORGANSKIH SPOJEVA. Imenovanje aromatskih ugljikovodika

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

Analitička geometrija i linearna algebra

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

Matematička analiza 1 dodatni zadaci

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

Inženjerska grafika geometrijskih oblika (5. predavanje, tema1)

KOMUTATIVNI I ASOCIJATIVNI GRUPOIDI. NEUTRALNI ELEMENT GRUPOIDA.

LINEARNA ALGEBRA 1, ZIMSKI SEMESTAR 2007/2008 PREDAVANJA: NENAD BAKIĆ, VJEŽBE: LUKA GRUBIŠIĆ I MAJA STARČEVIĆ

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

MATERIJALI I.

1.4 Tangenta i normala

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

XI dvoqas veжbi dr Vladimir Balti. 4. Stabla

M086 LA 1 M106 GRP Tema: Uvod. Operacije s vektorima.

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

Numerička matematika 2. kolokvij (1. srpnja 2009.)

Sustav dvaju qubitova Teorem o nemogućnosti kloniranja. Spregnuta stanja. Kvantna računala (SI) 17. prosinca 2016.

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

Cauchyjev teorem. Postoji više dokaza ovog teorema, a najjednostvniji je uz pomoć Greenove formule: dxdy. int C i Cauchy Riemannovih uvjeta.

Dijagonalizacija operatora

Gauss, Stokes, Maxwell. Vektorski identiteti ( ),

Geometrija (I smer) deo 1: Vektori

RADIJVEKTORI. ALGEBARSKE OPERACIJE S RADIJVEKTORIMA. LINEARNA (NE)ZAVISNOST SKUPA RADIJVEKTORA.

Neka su A i B skupovi. Kažemo da je A podskup od B i pišemo A B ako je svaki element skupa A ujedno i element skupa B. Simbolima to zapisujemo:

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

Neka je a 3 x 3 + a 2 x 2 + a 1 x + a 0 = 0 algebarska jednadžba trećeg stupnja. Rješavanje ove jednadžbe sastoji se od nekoliko koraka.

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

Linearna algebra I, zimski semestar 2007/2008

Vektori. 28. studenoga 2017.

21. ŠKOLSKO/OPĆINSKO/GRADSKO NATJECANJE IZ GEOGRAFIJE GODINE 8. RAZRED TOČNI ODGOVORI

IZVODI ZADACI (I deo)

3. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer ALKENI. Aciklični nezasićeni ugljovodonici koji imaju jednu dvostruku vezu.

VOLUMEN ILI OBUJAM TIJELA

2. KOLOKVIJ IZ MATEMATIKE 1

Osnove elektrotehnike I popravni parcijalni ispit VARIJANTA A

Sortiranje prebrajanjem (Counting sort) i Radix Sort

MATERIJALI I. web stranici e-kolegija: Prof. dr. sc. Lidija Ćurković

1 Promjena baze vektora

Matrice linearnih operatora i množenje matrica. Franka Miriam Brückler

Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost

Elektron u periodičnom potencijalu

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

Funkcija gustoće neprekidne slučajne varijable ima dva bitna svojstva: 1. Nenegativnost: f(x) 0, x R, 2. Normiranost: f(x)dx = 1.

POTPUNO RIJEŠENIH ZADATAKA PRIRUČNIK ZA SAMOSTALNO UČENJE

5. PARCIJALNE DERIVACIJE

Matematika 1 { fiziqka hemija

PRAVAC. riješeni zadaci 1 od 8 1. Nađite parametarski i kanonski oblik jednadžbe pravca koji prolazi točkama. i kroz A :

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

Kaskadna kompenzacija SAU

OBRTNA TELA. Vladimir Marinkov OBRTNA TELA VALJAK

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

INTEGRALNI RAČUN. Teorije, metodike i povijest infinitezimalnih računa. Lucija Mijić 17. veljače 2011.

Transcript:

Kruta (čvrsta) tijela: Kristalna struktura Kristalna tijela metali (bakar, željezo,... ) šečer (kristalni), kuhinjska sol dijamanti i drago kamenje razni kristali i minerali kristalno staklo, pahulje snijega, led Amorfna tijela obično staklo plastike i ostali polimeri smole (jantar), guma amorfne tvari organskog porijekla

pirit sumpor celestit ametist topaz kalcit još puno primjera: http://mineral.galleries.com (Amethyst galerija) http://webmineral.com (Mineral Help) http://www.mineraltown.com/index.php

Što kristale čini kristalima? Odgovor: mikroskopska pravilna struktura! (periodična rešetka) Kako ustanoviti da nešto ima pravilnu mikroskopsku strukturu? Rendgenska difrakcija više o tome na: http://www.matter.org.uk/diffraction/

Elektronska difrakcija Elektronski mikroskop STM mikroskop Površina platine Površina grafita

Pravilna struktura kristala Kristali su građeni od manjih strukturnih jedinica koje su pravilno raspoređene u trodimenzionalnu mrežu ili kristalnu rešetku. Ove manje strukturne jedinica su ili atomi ili grupe atoma ili cijele molekule (grupe molekula) Idealni kristal zamišljamo kao prostornu tvorevinu dobivenu beskonačnim ponavljanjem jednakih strukturnih jedinica.

U prirodi nema idealnih kristala: Periodičnost rešetke (mreže) narušena je raznim defektima. I sama površina konačnog kristala smatra se vrstom defekta! Postoji proizvoljnost u odabiru strukturne jednice koja se ponavlja. Najmanja strukturne jedinice koja se periodično ponavlja zove se elementarna ćelija Elementarna ćelija se bira tako da ondje gdje jedna završava druga elementarna ćelija se nastavlja. Nema praznog prostora između elementarnih ćelija.

Kristalna rešetka Položaji elementarnih ćelija zadani su nizom radijus vektora, a koji su općenito mogu prikazati kao linearna kombinacija tri osnovna, linearno nezavisna vektora, a 1, a 2 i a 3 : R = 3 i=1 n i a i, gdje je n i = 0,±1,±2,±3,... Vektori a i zovu se jednostavni translacijski vektori. Beskonačni skup točaka (položaja elementarnih ćelija) zadanih vektorima R čine tz. čvorišta rešetke (Bravaisova rešetka). Svako čvorište zadano je s tri cijela broja. Susjedna čvorišta međusobno su povezana s jednostavnim translacijskim vektorima. Jednostavni translacijski vektori čine bridove elementarne ćelije

Linearna nezavisnost jednostavnih translacijskih vektora znači: a 1 ( a 2 a 3 ) 0, što je, u stvari, volumen elementarne ćelije. Smjerovi zadani jednostavnim translacijskim vektorima zovu se kristalografske osi. Jednostavni primjer za 2D rešetku (-1,3) Elementarna ćelija (2,2) a 2 (0,0) a 1

Požaji pojedinih atoma u elementarnoj ćeliji zadani su s jednim ili više relativnih radijus vektora:

Elementarnu ćeliju koja sadrži samo jedan atom, obično izabran tako da se nalazi u jednom od vrhova elementarne ćelije, zovemo jednostavnom elementarnom ćelijom.

Složenije elementarne ćelije mogu sadržavati više atoma, i pri tome se dodatni atomi mogu nalaziti u volumnom centru elementarne ćelije ili pak u središtima njenih ploha i bridova.

Elementarna ćelija se može definirati tako da se u njenom središtu nalazi čvorište. Spojnice centralnog čvorišta sa susjednim čvorištima se prepolavljaju s okomitim ravninama, a dobiveni poliedar čini elementarnu ćeliju koju zovemo Wiegner-Seitzova ćelija

Broj prvih susjedih čvorišta (na istoj udaljenosti) oko nekog čvorišta zove se koordinacijski broj. U kristalu svi smjerovi nisu ekvivalentni - kristal nije izotropan, nego je anizotropan. Mnoga fizikalna svojstva: električna vodljivost, magnetska svojstva, mehanička svojstva, optička svojstva, termička svojstva ovise o smeru.

Simetrija kristala Simetrija: Operacije koja preslikava kristalnu rešetku u samu sebe. Translacijska simetrija - vektor translacije R. Rotacijska simetrija - kutevi rotacije 60, 90, 120, 180, 360. Općenito kut rotacije ϕ = 360, gdje je p = 1,2,3,4,6. p (os p-tog reda)

Inverzija na pravcu (pravac inverzije) Inverzija na točki (točka prostorne inverzije) Refleksija na ravnini (ravnina refleksije)

Operacije simetrije koje postoje za 3D rešetku:

Kvazikristali Zašto kristali nemaju rotacijsku os 5-tog reda? Kombinacija više osnovnih operacija simetrije je također su operacija simetrije. Nije moguće imati translacijski inverijantan kristal s osi rotacije 5-tog reda! Međutim 1982. nađeni su matrijali koji imaju rotacijsku simetriju petog reda: a) Al-Cu-Fe legura dodekaedar b) Al-Ni-Co legura desetorostruka piramida c) Al 3 CuLi 3 (triacontrahedral?)

Međutim, ovi meterijali nemaju translacijsku invarijantnost - pa se nazivaju kvazikristali. Primjer kvazikristala u dvije dimenzije: Penroseovo popločenje. U jednoj dimenziji: Fibonaccijev lanac. Penroseovo rešetka je projekcija 5D pravilne rešetke na 2D ravninu!!

Elementarna ćelija Elementarna ćelija zadana je s 6 veličina: dužinama triju bridova te kutevima između njih: a, b i c (ili a 1, a 2 i a 3 ) α = ( b, c), β = ( c, a), γ = ( a, b). b γ α c β a

Razlikujemo 7 raznih slučajeva ili kristalografskih sustava: Kubni a = b = c, α = β = γ = 90, (kocka) Tetragonski a = b c, Ortorompski a b c, α = β = γ = 90 α = β = γ = 90 Trigonski a = b = c, α = β = γ 90, (deformirana kocka) Heksagonski a = b c, α = β = 90, γ = 120 Monoklinski a b c, α = β = 90, γ 90 Triklinski a b c, α β γ Prema broju dodatnih čvorišta kristalografski sustavi se mogu dodatno granati u podsustave ili tz. Bavaisove rešetke. Sve ukupno ima 14 Bavaisovih rešetki.

Bavaisove rešetke kubni sustavi tetragonski sustavi

α 90 trigonski sustav Bavaisove rešetke ortorompski sustavi γ = 120 heksagonski sustav γ β α triklinski sustav

Bavaisove rešetke γ 90 γ 90 monoklinski sustavi

Koju vrst kristalne rešetke će imati neka tvar? Vrst rešetke je određena minimalnom vrijednošću Gibbsove energije: G = U + pv - TS, za zadani T & p Pri tome je moguće da se kristalna struktura mijenja ako se mijenja temperatura ili tlak. Može doći do faznih prelaza - polimorfizam. Ako tvar mijenja kristalnu strukuru s temperaturom, krstalne strukture označavaju se s grčkim slovima α, β, γ..., redom od kristalnih struktura na nižim temperaturama prema onim na višim.

Amorfna tijela Za razliku od kristalnih tijela amorfna tijela nemaju pravilnost rešetke preko velikih (makroskopskih) udaljenosti. Lokalno nepravilnosti se akumuliraju te sasvim uništavaju pravilnost na velikim udaljenostima. I u kristalima postoje nepravilnosti - defekti rešetke. Ali one nemaju akumulativni učinak. U amorfinim tijelima, kažemo, postoji uređenost kratkog dosega dok u kristalnim tijelima je uređenost dugog dosega. Imaju strukturu sličnu tekučini.

Ne postoje istaknuti smjerovi - već su izotropni. Napomena: izuzetak tekući kristali! Amorfna struktura nije stabilna (stanje najniže Gibbsove energije), nego je metastabilna (lokalni minimum). Postoji energijska barijera koja razdvaja amorfno stanje i kristalno stanje. Amorfno tijelo nakon nekog vremena može kristalizirati, a period kristalizacije varira od nekoliko mjeseci pa do milijuna godina.