بلور شکلي از ماده جامد است که در آن مولکولها ? اتمها و يونها با آرايشي منظم در کنار يکديگر قرار دارد . تکرار اين آرايش منظم در سه جهت فضايي سبب بزرگتر شدن بلور مي شود . نظم بيروني بلورها ? بر اثر نظم دروني آنهاست. بدليل همين نظم ? سطحهاي خارجي بلورها صاف و هموار هستند . اين سطحهاي صاف با يکديگر زاويه هايي مي سازند که اندازه هاي آنها در بلورهاي يک ماده همواره ثابت است . يکي از راههاي تشخيص بلورها ? از يکديگر اندازه گيري زاويه بين سطحهاي آنهاست . بلورها به شکلهاي مکعب ? منشور ? هرم و چند وجهي هاي مختلف هستند و معمولا" سطحها و زاويه هاي هر شکلي از آنها مشابه و قرينه يکديگرند.

تبلور

بلورها بر اثر تغيير فشار و دما در محلولها ? مواد مذاب ? مواد جامد و بخار بوجود مي آيد . مثلا" بر اثر کاهش دما بلورهاي برف ? از ابر و بلورهاي نمک طعام از آب شور درياچه هاي نمکي جدا مي شوند . غلظت آب اين درياچه هاي شور ? بر اثر تبخير يا کاهش دما ? به حالت اشباع و فوق اشباع در مي آيد و بلورهاي نمک از آن جدا مي شود . بلورهاي تشکيل دهنده سنگهاي آذرين از سرد شدن ماگما ( سنگهاي ذوب شده درون زمين ) به وجود مي آيند . بلورهاي سنگهاي دگرگوني مانند سنگ مرمر از تاثير دما و فشار زياد بر سنگهاي ديگر شکل مي گيرند . به فرآيند تشکيل بلورها تبلور گفته مي شود .
هنگامي که دما يافشار تغيير مي کند و يا تبخير روي مي دهد و شرايط مناسب تبلور ايجاد مي شود ? اتمهاي مواد به يکديگر مي پيوندند . اين اتمها معمولا" در اطراف ذرات موجود در محيط جمع مي شوند . اين ذرات هسته تبلور ناميده مي شوند . هسته تبلور از ذرات ناخالص يا بلورهاي خرد شده يک ماده تشکيل مي شود . گاهي نيز شماري از اتمهاي ماده اصلي کنار هم قرار مي گيرند و هسته تبلور را مي سازند . اتمهاي ديگر نيز به تدريج در اطراف اين هسته جمع مي شوند و با آرايشي منظم در کنار يکديگر قرار مي گيرند . کوچکترين واحد ساختاري منظم هر بلور را سلول اوليه آن بلور مي نامند .

خواص بلورها

کاربرد ناهمسانگردي
پديده ناهمسانگردي سبب پيدايش خواصي در بلورها مي‌شود که کاربردهاي مختلف و مهمي در صنعت دارند. مثلا" اگر بلورهايي مانند کوارتز و يا تورمالين را از دو طرف بکشيم و يا فشار دهيم در جهت عمود بر فشار يا کشش داراي بار الکتريکي مخالف يکديگر مي‌شوند. اگر جهت اين فشار يا کشش را عوض کنيم نوع بار الکتريکي تغيير مي‌کند، به اين پديده پيزوالکتريک مي‌گويند.
گرما در بعضي از بلورها الکتريسته ايجاد مي‌کند و سبب مي‌شود يک سوي آنها بار مثبت و سوي مقابل بار منفي بيابد. در نتيجه ميان اين دو سو اختلاف پتانسيل الکتريکي بوجود مي‌آيد. همچنين اگر به اين بلور جريان الکتريکي متناوب وصل کنيم، بلورها به تناوب منبسط و منقبض مي‌شوند و بر اثر ارتعاش ? صوت توليد مي‌کنند. از اين خاصيت براي توليد صوت ? ماوراي صوت ? نوسانهاي الکتريکي ? ساختن ميکروفونهاي بلوري و سوزن گرامافون استفاده مي‌شود.
خواص نيم رسانايي
بعضي از بلورها مانند بلور عنصرهاي ژرمانيم ? سيليسيم و کربن خاصيت نيم رسانايي دارند و تا اندازه‌اي جريان الکتريکي را از خود عبور مي‌دهند. اگر بلورهاي نيم رسانا را گرما دهيم و يا در مسير تابش نور قرار دهيم? مقاومت الکتريکي آنها کم مي‌شود و الکتريسيته را بهتر عبور مي‌دهد. نيم رساناها در صنايع الکترونيک و مخابرات بصورت ديود و ترانزيستور و قطعه‌هاي ديگر الکترونيکي بکار مي‌روند. ديود يا يکسو کننده از دو قطعه بلور نيمه رسانا ساخته مي‌شود و براي يکسو کردن جريانهاي متناوب بکار مي‌رود. ترانزيستور از سه قطعه بلور نيم رسانا تشکيل مي‌شود و براي تقويت جريانهاي ضعيف و يکسو کردن جريان متناوب بکار مي‌رود. ديودها و ترانزيستورها از قسمتهاي اصلي گيرنده‌ها و فرستنده‌هاي راديو و تلويزيون هستند.
پديده دو شکستي
بعضي از بلورها نور را به دو دسته پرتو تقسيم مي‌کنند، بر اثر اين پديده در کانيهاي شفاف ? مانند کربنات کلسيم شکست مضاعف ايجاد مي‌شود. اگر نوشته‌اي را زير کربنات کلسيم قرار دهيم بصورت دو نوشته ديده مي‌شود.
بعضي از بلورها خاصيت جذب انتخابي دارند. مانند بلور تورمالين که پرتوهاي نور را به دو دسته تقسيم مي‌کند. يک دسته آنها را جذب مي‌کند و دسته ديگر را از خود عبور مي‌دهد. از اين خاصيت براي ساختن فيلمها و عدسيهاي قطبنده (پلاريزان) و براي کاهش شدت نور چراغهاي اتومبيل استفاده مي‌شود. عدسيهاي قطبنده را در ساختن ابزارهاي نوري مانند ميکروسکوپهاي قطبنده (پلاريزان) را از ورقه نازک پولارويد (ورقه شفاف و نازک نيترات سلولز) مي‌پوشانند.
خواص ساختاري
بعضي از ويژگيهاي بلورها به نوع و موقعيت پيوند بين مولکولهاي آنها بستگي دارد. مثلا" هر چه پيوند اجزاي يک بلور قويتر باشد نقطه ذوب آن بالاتر و سختي و مقاومت آن بيشتر است، مانند بلورهاي الماس و گرافيت که از نظر ترکيب شيميايي يکسان هستند و هر دو از کربن تشکيل شده‌اند، اما به دليل تفاوت در پيوند شيميايي ميان اتمهاي آنها سختي و مقاومت گرافيت کم ، اما سختي و مقاومت الماس بسيار زياد است. بعضي از بلورها به سبب شکل پيوندهاي داخلي ? در امتدادهاي معيني به آساني مي‌شکنند، مانند بلور نمک طعام و بعضي به آساني ورقه ورقه مي‌شوند، مانندبلورهاي ميکا. از خاصيت سختي و مقاومت بلورها در ساختن انواع کاغذها و تيغه‌هاي سمباده و همچنين در ساعت سازي استفاده مي‌کنند.

انواع بلور

انواع کريستالها بر حسب نيروهاي بستگي بين اتمها و مولکولهاي آنها
? يوني :
اين کريستالها ، کريستالهايي هستند که در آنها الکترونهاي والانس از يک اتم به اتم ديگر انتقال داده شده و نتيجه کريستالي است که از يونهاي مثبت و منفي تشکيل گرديده است. مانند NaCl.
? کووالانت :
کريستالهايي هستند که در آنها الکترونهاي والانس بطور يکسان بين اتمهاي مجاور به اشتراک گذارده شده‌اند. مانند الماس.
? فلزي :
عناصر فلزي در حالت آزاد تشکيل کريستالهاي فلزي مي‌دهند که وجود تعداد زيادي الکترون آزاد در اين کريستالها از مشخصات آنهاست.
? مولکولي :
گازهاي نادر و مولکولهاي تکميل شده در حالت جامد بوسيله نيروهاي ضعيفي بنام نيروهاي واندوالسي بستگي پيدا مي‌کنند.
ـ تبصره :
در اکثر کريستالها و بلورها ممکن است 2 يا چند پيوند اشاره شده در بالا شرکت داشته باشند.
يک کريستال خوب از نظر اپتيکي ، کريستالي است که در داخل آن حباب ، يا رگه و ناخالصي خيلي خيلي کم باشد.

? انواع کريستالها بر حسب ساختار شبکه‌اي

? شبکه براوه
براي قرار دادن نقاط در شبکه‌هاي فضايي بطوري که تمام نقاط شبکه درست توسط همان نقاط مجاورشان احاطه شده باشند، فقط چهارده طريق که در هفت دسته تقارني تعريف مي‌شوند، وجود دارد که به شبکه‌هاي براوه معروفند. اين هفت دسته به نامهاي تري کلينيک ، مونوکلينيک ، اورتورمبيک ، تتراگونال ، مکعبي ، تري گونال معروفند. اجزا تقارني که در اين هفت دسته وجود دارند، به ترتيب زير هستند:
ـ محور چرخشي
ـ صفحات تقارن
ـ نقطه انعکاسي
ـ نقطه انعکاسي چرخشي.
? شبکه‌هاي کريستالي C.P
در اين شبکه‌ها ، لايه‌ها طوري روي هم چيده مي‌شوند که اگر لايه اول A و لايه دوم B باشد، لايه سوم ممکن است به يکي از دو صورت زير قرار گيرد:
درست بالاي لايه A که به نام AB ، AB ، AB ناميده مي‌شوند. داراي ساختمان هگزاگونال است و به H.C.P مشهور است.
لايه سوم (C) در محل سومي چيده مي‌شود که آن را به صورت ABC ، ABC ، … نشان مي‌دهند که همان ساختمان مکعبي F.C.C است.

? انواع کريستالها از نقطه نظر اپتيکي

کريستالها را از ديدگاه اپتيکي مي‌توان با توجه به ضريب شکست آنها تقسيم بندي کرد: در اين تقسيم بندي ، با دو نوع کريستال ساده و دوشکستي برخورد مي‌کنيم.
? کريستالهاي ساده :
در اين نوع کريستالها ضريب شکست ثابت بوده و داراي يک عدد معيني است
? کريستالهاي دوشکستي :
کريستالهايي که براي يک پرتو تابش ، دو نوع شکست ايجاد مي‌کنند، يعني يک پرتو را به دو پرتو به نامهاي (پرتو عادي و پرتو غير عادي) تجزيه مي‌کنند، کريستالهاي دوشکستي ناميده مي‌شوند.
ـ تبصره :
ضريب شکستهاي ي (ضريب شکست پرتو عادي) و (ضريب شکست پرتو عادي) به اين صورت به دست مي‌آيند که يک امتداد در نظر مي‌گيريم، يک بار پرتو عادي را در اين امتداد مي‌زنيم و يک با هم پرتو غير عادي را در اين امتداد مي‌اندازيم و ضريب شکست آنها را اندازه مي‌گيريم.

? انواع کريستال دوشکستي

کريستالهاي دوشکستي خود به دو نوع مثبت و منفي تقسيم مي‌شوند:
? کريستال دوشکستي مثبت است، هر گاه
? کريستال دوشکستي منفي است هر گاه
? کربنات کلسيم (سنگ گچ يا ) يک کريستال دوشکستي منفي است و کوارتز هم نمونه‌اي از يک کريستال مثبت است.
ـ تبصره :
کريستالهاي دو شکستي مي‌توانند منبع توليد نور قطبي از نور غير قطبي باشند (قطبش نور) که در زير به نمونه‌هايي از آنها اشاره مي‌شود.

? منشور نيکول :

با استفاده از اين منشور نور غير قطبي را به دو امتداد جدا از هم تبديل مي‌کنند که يکي پرتو عادي و ديگري پرتو غير عادي است.
? تيغه ربع موج يا چارک موج :
تيغه ربع موج از يک کريستال دو شکستي تشکيل شده است که مي‌تواند قطبش خطي را به قطبش بيضوي يا دايروي تبديل کند.
? تيغه نيم موج :
اين تيغه نور ما را نسبت به يکي از محورهاي عمود بر هم (E يا D) قرينه مي‌کند.

? کاربرد کريستالها بطور کلي

امروزه کريستالها به شکلها منشور در انواع سيستمهاي نوري از جمله اسپکترومترها ، فتومترها ، دوربينهاي نجومي و ليزر و تداخل سنجها و ... بکار برده مي‌شوند.

ساختار بلوري

ساختار کلي
بلور ايده آل از تکرار بي پايان واحدهاي ساختاري همانند در فضا بوجود مي‌آيد. در ساده‌ترين بلورها ، مانند مس ، نقره ، آهن و فلزات قليايي ، اين واحدهاي ساختاري يک تک اتم است. در اکثر مواد واحد ساختاري شامل چندين اتم يا ملکول است. در بلورهاي معدني اين تعداد تا حدود 100 و در بلورهاي پروتئين به 10000 مي‌رسد. ساختار تمام بلورها بر حسب شبکه‌اي که به هر نقطه آن گروهي از اتمها متصل هستند، توصيف مي‌گردد، اين گروه اتمها را پايه مي‌گويند، پايه در فضا تکرار مي‌شود تا ساختار بلور را تشکيل دهد.
ساختار بلوري غير ايده آل
از نظر بلورنگاران کلاسيک ، بلور ايده‌آل از تکرار دوره‌اي واحدهاي يکسان در فضا شکل مي‌گيرد. ولي هيچ دليل عمومي وجود ندارد که بلور ايده‌آل حالت مينيمم انرژي اتمها در صفر مطلق باشد. در طبيعت ساختارهاي بسياري وجود دارند که با آنکه منظم هستند، کاملا دوره نيستند. نظر ايده‌آل بلورنگاران لزوما يک قانون طبيعت نيست. بعضي از ساختارهاي غير دوره‌اي ممکن است فقط فرا پايدار باشند و طول عمر بسيار درازي داشته باشند.
انوع ساختار بلوري
انواع مختلف ساختارهاي بلوري وجود دارند که چند مورد از ساختارهاي بلوري ساده و مورد توجه همگاني عبارتند از:
• بلور مکعبي مرکز سطحي (fcc) :
در اين حالت سلول ياخته بسيط ، لوزي رخ است. بردارهاي انتقال بسيط نقطه شبکه واقع در مبدا را به نقاط شبکه واقع در مراکز وجوه وصل مي‌کنند.
• بلور مکعبي مرکز حجمي (bcc) :
در اين حالت ياخته بسيط لوزي رخي است که هر ضلع آن برابر است و زاويه بين اضلاع مجاور است.
• بلور کلريد سديم Nacl :
در اين حالت پايه شامل يک اتم Na و يک اتم Cl است که به اندازه نصف تعداد اصلي مکعب يکه از هم فاصله دارند.
• بلور کلريد سزيم CsCl :
در اين حالت در هر ياخته بسيط يک مولکول وجود دارد. هر اتم در مرکز مکعبي متشکل از اتمهاي نوع مخالف قرار دارد.
• ساختار بلوري تنگ پکيده شش گوش (hcp) :
در اين ساختار مکانهاي اتمي يک شبکه فضايي را بوجود نمي‌آورند. شبکه فضايي يک شش گوشي ساده است که به هر نقطه شبکه آن پايه‌اي با دو اتم يکسان مربوط مي‌شود.
رشد بلور
بلورهاي نيم رسانا که براي ساخت قطعات الکترونيکي و مدارهاي مجتمع استفاده مي‌شوند، بايد به صورت دقيق رشد داده شده و ناخالصيهاي آنها جدا گردد. در زير به سه روش رشد اين بلورها اشاره مي‌کنيم.

ديدکلي

پيشرفت تکنولوژي قطعات حالت جامد نه تنها به توسعه مفاهيم قطعات الکترونيکي بلکه به بهبود مواد نيز وابسته بوده است. شرايط رشد بلورهاي نيم رسانا که براي ساخت قطعات الکترونيک استفاده مي‌شود، بسيار دقيق‌تر و مشکل‌تر از ساير مواد است. علاوه بر اين که نيم رساناها بايد به صورت تک بلورهاي بزرگ در دسترس باشند، بايد خلوص آنها نيز در محدوده بسيار ظريفي کنترل شود. مثلا تراکم بيشتر ناخالصيهاي مورد استفاده در بلورهاي سيليسيوم فعلي از يک قسمت در ده ميليارد کمتر است. چنين درجاتي از خلوص ، مستلزم دقت بسيار در استفاده و بکارگيري مواد در هر مرحله از فرآيند ساخت است.

تاريخچه

رشد سيليسيوم تک بلور اولين بار در آغاز و ميانه دهه 1950 انجام گرفت که هم اکنون نيز در ساخت مدارهاي مجتمع از آن استفاده مي‌شود.

روشهاي رشد بلور

رشد از مذاب
يک روش متداول براي رشد تک بلورها ، سرد کردن انتخابي ماده مذاب است به گونه‌اي که انجماد در راستاي يک جهت بلوري خاص انجام مي‌پذيرد.
يک مثال
ظرفي از جنس سيليکا (کوارتز شيشه‌اي) در نظر بگيريد که داراي ژرمانيوم (Ge) مذاب است و مي‌توان آن را طوري از کوره بيرون آورد که انجماد از يک انتها شروع شده به تدريج تا انتهاي ديگر پيش رود. با قرار دادن يک دانه بلوري کوچک در نقطه شروع انجماد مي‌توان کيفيت رشد بلور را بالا برد. شکل بلور بدست آمده توسط ظرف ذوب تعيين مي‌شود. ژرمانيوم ، گاليم آرسنيک (GaAs) و ديگر بلورهاي نيم رسانا اغلب با اين روش که معمولا روش بريجمن (Bridgman) افقي ناميده مي‌شود، رشد داده مي‌شوند.
معايب رشد بلور در ظرف ذوب
در اين روش ماده مذاب با ديوارهاي ظرف تماس پيدا مي‌کند و در نتيجه در هنگام انجماد تنش‌هايي ايجاد مي‌شود که بلور را از حالت ساختار شبکه‌اي کامل خارج مي‌سازد. اين نکته بويژه در مورد Si که داراي نقطه ذوب بالايي بوده و تمايل به چسبيدن به مواد مذاب را دارد، مشکل جدي است.
روش جايگزين
يک روش جايگزين ، کشيدن بلور از مذاب در هنگام رشد آن است. در اين روش يک دانه بلوري در داخل ماده مذاب قرار داده شده و به آهستگي بالا کشيده مي‌شود و به بلور امکان رشد بر روي دانه را مي‌دهد. معمولا در هنگام رشد ، بلور به آهستگي چرخانده مي‌شود تا علاوه بر هم زدن ملايم مذاب از هر گونه تغييرات دما که منجر به انجماد غير همگن مي‌شود، متوسط گيري کند. اين روش ، روش چوکرالسکي (Czochoralski) ناميده مي‌شود.
پالايش ناحيه‌اي و رشد ناحيه شناور
استفاده از ناحيه مذاب متحرک به خصوص وقتي که رفت و برگشتهاي متعددي در راستاي شمش انجام مي‌پذيرد، موجب خلوص قابل توجهي در ماده اوليه مي‌شود. اين فرايند پالايش ناحيه‌اي ناميده مي‌شود. تکنيکهاي متداول براي ذوب شمش عبارتند از : تابش گرما از يک گرماده مقاومتي ، گرمايش القايي و گرمايش بوسيله بمباران الکتروني در فصل مشترک مايع و جامد که در حال انجماد است. توزيع خاصي از ناخالصيها بين دو فاز وجود خواهد داشت، کميت مهمي که اين ويژگي را مشخص مي‌کند، ضريب توزيع Distribution Coefficient است که به صورت نسبت تراکم ناخالصي در جامد به تراکم آن در مايع در حالت تعادل تعريف مي‌شود.
ضريب توزيع تابعي از ماده ، ناخالصي دماي مرز مشترک بين جامد و مايع و سرعت رشد است. اگر مرورهاي متعددي صورت گيرد، طول بيشتري از شمش خالص شده و پس از مرورهاي متعدد اکثر ناخالصي‌ها به انتهاي شمش کشيده مي‌شود که مي‌توان آن را بريد و جدا کرد و در نتيجه يک بلور با خلوص خيلي زياد باقي مي‌ماند. ضريب توزيع که روند بالايش ناحيه‌اي را کنترل مي‌کند، در هر گونه رشد از مذاب نيز اهميت دارد.
ساختار الماسي :
در اين حالت شبکه فضايي fcc است. اين ساختار نتيجه پيوند کووالانسي راستايي است.
• ساختار مکعبي سولفيد روي ZnS :
ساختار الماس را مي‌توان بصورت دو ساختار fcc که نسبت به يکديگر به اندازه يک چهارم قطر اصلي جابجا شده‌اند، در نظر گرفت. ساختار مکعبي سولفيد روي از قرار دادن اتمهاي Zn روي يک شبکه fcc و اتمهاي S رويي شبکه fcc ديگر نتيجه مي‌شود.
• ساختار شش گوشي سولفيد روي (و ورلستاين):
اگر فقط اتمهاي همسايه اول را در نظر بگيريد، نمي‌توان بين دو حالت ZnS مکعبي و شش گوشي فرق گذاشت. اما اگر همسايه‌هاي دوم را در نظر بگيريم مي‌توان اين دو حالت را از هم تمييز داد.
علت مطالعه ساختارهاي بلوري
از آنجا که بيشترقطعات الکترونيکي مانند ديود ، ترانزيستور و ... از بلورها ساخته مي‌شود. همچنين به دليل گسترش روز افزون وسايل الکترونيکي و توجه بيش از حد به ساختن ريزتراشه‌هاي کامپيوتري با ابعاد بسيار کم ، توجه فوق العاده به سمت بلور شناسي و مطالعه ساختارهاي بلوري شده است. و دانشمندان مختلف در سطح جهان مطالعات وسيعي را در اين زمينه انجام مي‌دهند، که از آن جمله مي‌توان به فعاليتهاي انجمن نانوتکنولوژي اشاره کرد.
ساختار بلوري جامدات
ديد کلي
از لحاظ ترموديناميکي پايدارترين الگوهاي انباشتگي متعاق به گونه اي است که انرژي آزاد آن در دما و فشار مورد نظر حداقل باشد.ارزيابي انرژي آزاد معمولا مشکل است،اما تجزيه و تحليل سهم هاي مر بوط بر حسب اندر کنشهاي کولمبي بين يونهاکاملا ممکن مي باشد.از آنجائيکه فاکتورهايي که يک ساختمان را بر ديگري مطلوب مي کنند نهايتا بايکديگر متعادل ميشوند،بسياري از جامدات بلوري در فرمهاي متفاوت وجود دارنديا اصطلاحا پلي مورف مي باشند.پلي مورفيسم خاصيتي از تمام جامدات و نه تنها تر کيبات يوني است.مثالي از اين خاصيت ،وجود فازهاي سفيد وسياه از فسفر عنصري و فازهاي کلسيت و آرگونيت و از کربنات کلسيم است.

تقسيم بندي پيوند ها

نيروهاي بين اتم ها را مي توان به چهار دسته تقسيم کرد:
1-پيوند کوالانسي:
زماني اين پيوند ايجاد مي شود که اوربيتال لايه ظرفيت در اتم هاي غير فلز به گونه اي هم پوشاني کنند که دانسيته الکترون بين اتم ها افزايش يابد (همپوشاني مثبت ) چون اين اتم ها جاذبه مشابه يا يکساني براي الکترونها دارند انتقال الکترون ازيک اتم به اتم ديگر صورت نمي گيرد بلکه الکترونها بين آنها به اشتراک گذاشته مي شود . يک پيوند کوالانسي مشتمل بر يک جفت الکترون با اسپين هاي مخالف است و دو اتم در آن نيز سهيم هستند اين نيرو در حقيقت نيروي نگهدارنده بين اتم ها در يک مولکول است.
2-پيوند يوني :
پيوند حاصل از نيروهاي جاذبه الکترواستاتيکي (کولمبي ) بين يک فلز و يک غير فلز است. در پيوند هاي يوني خالص بين اتم ها اشتراک الکترون وجود ندارد مثلاً در واکنش بين سزيم وفلوئور يک الکترون از يک اتم سزيم به يک اتم فلوئور منتقل مي شود و ذرات بارداري به نام يون توليد مي شود.
3-پيوند اندروالس:
اين پيوند را نيروي پراکندگي لندن مي نامند و در مولکولهاي فاقد دو قطبي دائمي موجب مي شود به صورت مايع درآيند منشاء اين نيرو حرکت الکترونها است از واپيچش ابر الکتروني مولکول دو قطبي لحظه اي به وجود مي آيد و در هر لحظه موقعيت قطبهاي مثبت و منفي به دليل حرکت الکترونها تغيير مي کند.
در نتيجه مولکول در کل فاقد گشتاور دو قطبي است.نيروي لندن شامل جاذبه بين اين دو قطبي هاي لحظه اي است. اين نيرو در مولکولهاي بزرگ و پيچيده اي که داراي ابر الکتروني بزرگي هستند و به راحتي قطبيده (پلاريزه )مي شوند به سرعت افزايش مي يابد نيروي اصلي افزايش مي يابد نيروي اصلي در آرگون و تتراکلريد کربن جامد همين نيرو است.
4-پيوند فلزي:
اين نوع پيوند شبکه هاي منظم از اتم هايي که کمبود الکترون دارند يا گروهي از اتم ها مانند فلز است و آلياژها را در کنار يکديگر نگه مي دارند بارزترين خصوصيت اين پيوند اين است که الکترونهاي پيوندي در تمام سطوح کريستال به طور نسبتاً سستي به اتم وابسته اند و آزادانه در سراسر بلور فلزي حرکت مي کنند زيرا پتانسيل يونيزاسيون و الکترونگاتيوي فلزات بسيار کم است . يونهاي مثبت فلزي نقاط شبکه اي ثابت را در بلور اشغال مي کنند و ابر منفي الکترونهاي آزاد بلور را به هم نگه مي دارد .
تقسيم بندي بلور ها :
بهترين تقسيم بندي بلور ها بر حسب نوع ذرات تشکيل دهنده و نيروهاي نگهدارنده آنهاست:
کوالانسي، يوني، و اندوالسي، فلزي
1-بلورهاي کوالانسي ،(مشبک):
ذرات تشکيل دهنده اين بلور اتم ها هستند که با شبکه اي از پيوند هاي کوالانسي به يکديگر متصل هستند اين مواد بسيار دير گداز و سخت بوده و براي از بين بردن ساختار بلوري بايد تعداد زيادي پيوند کوالانسي شکسته شود الماس که در آن اتم هاي کربن به وسيله پيوند هاي کوالانسي به يکديگر متصل شده و ساختار سه يعدي به وجود مي آورد. نمونه اي از اين نوع بلورها است.شکل زير يک نوع بلور کوالانسي را که مربوط به کوارتز (سيلسيم ديوکسيد sio2</SUB )
بلورهاي يوني:
عامل نگهدارنده يونهاي مثبت و منفي در ساختار بلورها وجاذ به الکترواستاتيکي است و به دليل قوي بودن اين نيرو ها نقطه ذوب بالايي دارند سخت و شکننده اند در حالت مذاب يا محلول رساناي خوبي براي جريان الکتريسيته اند اما در حالت جامد يونها آزادي حرکت ندارند. و نارسانا هستند.شکل زير بلور يوني فلورئوريت را نشان مي دهد.
بلورهاي مولکولي:
ذرات تشکيل دهنده اين بلور ها مولکول هستند و قدرت نگهدارنده آنها به اندازه نيروهاي الکترواستاتيکي در بلورهاي يوني نيست و در نتيجه بلورهاي مولکول نرم هستند و دماي ذوب پايين تر از300 دارند.
نيروهاي پراکندگي لندن مولکول هاي غير قطبي را در ساختار بلوري نگه مي دارد و بلور مولکولهاي قطبي نيروهاي دو قطبي_ دو قطبي و همچنين نيروهاي لندن وجود دارند و دماي ذوب اين ترکيبات بيش تر از ترکيبات غير قطبي با ساختمان يکسان است.
برخي از ترکيبات مولکولي مانند آب به مقدار ناچيز تفکيک شده و رساناي ضعيف جريان الکتريسيته هستند به طور کلي بلورهاي مولکولي رساناي جريان الکتريسيته در حالت مذاب يا مايع نيستند.شکل زير بلور مولکولي ،برف دانه آب را نشان مي دهد.
بلورهاي فلزي:
الکترونهاي لايه ظرفيت اتم هاي فلز در ساختار بلور فلزي حرکت مي کنند و بقيه اتم هاي فلز يعني يون هاي مثبت در بلور موقعيت ثابتي دارند ابر منفي الکترون هاي در حال حرکت که درياي الکترون ناميده مي شود اجزاي بلور را به يکديگر متصل مي کنند اين نيروي اتصال دهنده قوي به پيوند فلزي مشهور است دماي ذوب و چگالي اغلب فلزات بالا است و يون هاي مثبت تشکيل دهنده ساختار آنها آرايش فشرده دارند. برخلاف بلورهاي يوني موقعيت بلورهاي مثبت در بلورهاي فلزي را مي توان بدون از بين بردن بلور تغيير داد زيرا بار منفي الکترونها آزاد به طور يکنواختي پراکنده شده است به همين دليل اغلب بلورهاي فلزي چکش خوار (شکل پذير) و مفتول پذير (قابل تبديل به سيم) هستند اغلب فلزات رساناي خوب جريان الکتريسيته هستند.شکل زير بلور فلزي روي را نشان مي دهد.
انباشتگي کره ها
ساختمان اغلب جامدات برحسب انباشتگي کره هايي که نمايشگر يونها يا اتمها هستند قابل توضيح است. فلزات بويژه از اين نقطه نظر بسيار ساده اند زيرا (براي فلزاتي نظير سديم و آهن)، تمام اتمها مساوي هستند. در بسياري از موارد، اتمها آزادند تا حدي که هندسه آنها اجازه دهد به يکديگر متراکم شوند، به همين دليل گفته مي شود که فلزات ساختار، انباشتگي نزديک دارند، ساختمانهايي که داراي حداقل فضاي زائد و حداکثر تعداد همسايه براي هر کره مي باشند.
عدد کئورديناسيون براي هر اتم عبارتست از تعداد نزديکترين همسايه اي که در شبکه دارا مي باشد. عدد کئوديناسيون معمولا براي فلزات بزرگ (8 تا 12) است، براي جامدات يوني متوسط (4 تا 8) و براي جامدات مولکولي پايين (1 تا 6) مي باشد.
الف) انباشتگي نزديک کره ها: ساختار انباشتگي نزديک کره ها يکسان معمولا به صورت چيدن لايه هاي انباشته ـ نزديک بر بالاي يکديگر مي باشد. ساختمان توسط جاي دادن هر کره در فرورفتگي ميان دو کره مماسي، به طوري که يک مثلث را تشيل دهندشکل (1) شروع مي شود. لايه اول با ادامه پيدا کردن اين فرايند تشکيل مي شود. لايه انباشته ـ نزديک کامل شامل کره هايي است که هر يک در تماس با شش همسايه از نزديکترين فاصله در صفحه مي باشند لايه توسط قراردادن کره ها بر روي فرورفتگي هاي لايه اول تشکيل مي شود.
سومين لايه در يکي از دو طريق ممکن تشکيل مي شود که تمام ساختارهاي و در دوبعد کاملا يکسان مي باشند.
عدد کئورديناسيون براي هر ساختار 12 مي باشد. در يک ساختار، کره هاي لايه سوم مستقيما در بالاي کره هاي لايه اول است. الگويABAB.... لايه ها شبکه اي با سل واحد شش گوشه اي مي دهد و بنابراين انباشتگي ـ نزديک ش گوشه اي يا hcp ناميده مي شود.(شکل 3a ) درنوع ديگر، کره هاي لايه سوم در بالاي شکاف هاي لايه اول قرار داده مي شود. بنابراين دومي لايه نيمي از حفره هاي موجود در لايه اول را مي پوشاند و لايه سوم در بالاي حفره هاي غير پوشيده باقيمانده قرار مي گيرد. اين آرايش منجر به الگويABCABC..... مي شود و مطابق با شبکه اي است با سل واحد مکعبي مرکز وجه ـ پر که انباشتگي ـ نزديک مکعبي(ccp) با ويژه تر، مکعبي مرکز وجه ـ پر(fcc) ناميده مي شود.
ب ) حفره ها در ساختار هاي انباشته ـ نزديک: يک مشخصه از هر ساختار انباشته ـ نزديک که توسط مجموعه اي از کره هاي سخت ايجاد مي شود، وجود دو نوع حفره هست. حفره به معناي فضاي غير اشغال شده مي باشد. ( فضاي ترسيم شده توسط حفرات در واقع خالي نيست زيرا دانسيته الکتروني همچنانکه مدل کره سخت پيشنهاد مي کند پايان ندارد). نوع حفره ها و توزيع آنها اهيمت دارد، زيرا بسياري از ساختمانها، شامل ساختارهاي برخي از آلياژها و بسياري از ترکيبات يوني، به گونه اي هستند که در آنها اتمها با يونهاي اضافي برخي از حفره ها را اشغال مي کنند.
يک نوع از حفره ها، حفره هشت وجهي مي باشد.(شکل4a) چنين حفره اي ميان دو مثلث مسطح از کره ها که در لايه هاي مجاور به طور معکوس جهت يافته اند قرار مي گيرد. اگرN اتم در کريستال وجود داشته باشد. حفره اکتاهدرال نيز وجود خواهد داشت.
يک حفره چهار وجهي ،T(شکل4b) توسط يک مثلث مسطح از کره هاي مماس که يک کره منفرد بر روي فرورفتگي ميان آنها قرار مي گيرد، تشکيل مي شود. در کريستال محور چهار وجهي ممکن است به سمت بالا(T) و يا پايين(T) باشد. از هر نوع حفره چهار وجهي، Nتاوجود دارد.(مجموعا 2Nحفره چهار وجهي)
بلور مايع
بلور مايع (Liquid Crystals)
بلورهاي مايع موادي هستند که خواص ساختاري و مکانيکي آنها چيزي بينابين خواص مايعات و بلورهاست. فهم و درک اين حالت ماده براي دانشمندان قرن‌هاي نوزدهم و بيستم کار ساده‌اي نبوده است. در اوايل دهه 1970ميلادي اولين دسته از مواد بلورهاي مايع پايدار به صورت تجاري ساخته شدند و از آن در ساخت صفحه‌هاي Liquid Crystal Display استفاده شد.
نگاه اجمالي
فاز بلور مايعي جسم را گاهي (فروفاز) (به معني فاز بينابيني) يا فاز فرومورنيک نيز مي‌نامند. در بلورها ، اتمها يا مولکولها در شبکه‌هاي تناوبي منظم آرايش مي‌يابند. بدين ترتيب در مقياس ميکروسکوپيکي ، بلورها نظم بسيار زيادي دارند. اگر مکان يک مولکول مشخص شود مکان مولکولهاي ديگر را مي‌توان با اطمينان فراواني حتي در فواصل دور هم تعيين کرد.
بلورها در مقابل در مايعات تقريبا آزادانه حرکت مي‌کنند و در مقياس ميکروسکوپيکي بسيار نامنظم هستند. با اين حال هنوز هم اندازه‌اي نظم کوتاه برد ناشي از دافعه کوتاه برد ميان اتمها يا مولکولها در آنها ديده مي‌شود. بطوري که اگر مکان يک اتم يا يک مولکول مشخص شود، مکان مولکول‌هاي ديگر را مي‌توان با اطمينان نسبتا زيادي حتي در فواصل دور هم تعيين کرد. از آنجا که نظم مکاني دور برد در مايعات وجود ندارد مايعات در برابر تغيير شکل برشي مقاومتي از خود نشان نمي‌دهند و تحت تأثير وزن يا نيروي ديگر به آزادي جريان پيدا مي‌کنند.
تاريخچه کشف
بلورهاي مايع در سال 1888 ميلادي توسط Friedrich Reinitzer هنگام مطالعه و بررسي کلسترول در گياهان کشف شد ولي نه تنها خود کاشف آن از ماهيت آنچه مشاهده کرده بود کاملا آگاه نبود بلکه تا همين دهه‌هاي اخير به صورت يک پديده جالب توجه به آن نگاه مي‌شد.
ساختار بلور مايع
نظم ساختاري بلور مايع ، چيزي بينابين نظم ساختاري مايع و جامد است. تغييرات فاز بين فازهاي جامد مايع و مايع ، از طريق گرما کردن در مورد بلورهاي مايع توموتروپ و يا مخلوط کردن ماده دوم (در مورد بلورهاي مايع ليوتروپ ميسر مي‌شود. بلورهاي مايع ترموتروپ معمولا از مولکولهاي آلي (کربن دار) تشکيل مي‌شوند. اين مولکولها يا خطي هستند و قسمت مرکزي شان سخت است و دنباله‌هاي انعطاف پذير در يک سر و يا در دو سرشان دارند يا دايره‌اي هستند و قسمت مرکزي شان قرصي و سخت است. و 4 تا 8 دنباله انعطاف پذير بطور شعاعي از آن خارج مي‌شوند. بلورهاي مايع ترموتروپ به دسته‌هاي زير تقسم مي‌شوند:
بلور مايع نيماتيک
بلور نيماتي معمولا از مولکولهاي آلي ميله‌اي شکل ساخته مي‌شود. همانند مايعات ، اين نوع بلورهاي مايع فقط از لحاظ مولکولي داراي نظم کوتاه برد هستند. برخلاف مايعات در اين محورهاي بلند مولکولها همگي بطور متوسط هم سو هستند. از اينرو بلور نيماتيم را مي‌توان بلور جهت دار ‌دانست. اين بلور مايع همانند مايع سلولي جريان پيدا مي‌کند. اما از نظم بسيار بيشتري برخوردار است.
بلور مايع اسمکتيک
بلور مايع اسمکتيک هم از مولکولهاي ميله‌اي ساخته مي‌شود، ولي نظم مولکولها در آن بصورت لايه و هم صفحه‌اي است. در هر لايه ، مولکول فوق نظم کوتاه برد مايع گونه دارند. بدين سان ، بلور مايع اسکمتيک را مي‌توان تناوبي يا بلور بين در يک بعد و بي نظم يا مايعي در دو بعد ديگر داشت. بلور اسکمتيک مانند بلور سيستماتيک تحت تأثير وزن جريان پيدا مي‌کنند. بسته به اينکه ميله‌ها در هر لايه مثلا بصورت مايل يا راست ايستاده باشند. با زير دسته‌هاي متعددي از فاز اسکمتيک رو برو مي‌شويم.
بلور مايع کوکستريک
بلور مايع کوکستريک شبيه نيماتيک است. اما بجاي اينکه ميله‌ها در همه جا يکسان باشد، در نقاط مختلف دست خوش تغيير جهت مي‌شود که اين امر در نهايت ساختاري مارپيچي پديد مي‌آورد. اگر صفحاتي عمود بر محور مايع در نظر بگيريم در هر صفحه سمتگيري منظمي همانند فاز نيماتيک رو برو مي‌شويم. جهت موضعي اين سمت گيري در هر صفحه نسبت به صفحات مجاورتي کمي چرخيده است.
بلور مايع ديسکوتيک دياستوئي
بلور مايع ديسکوتيک ياستوني از مولکولهاي قرص شکل تشکيل شده است. مولکولها در ستونهايي مرتب مي‌شوند که نسبتا شبيه به ستونهاي ميله يا مهره‌هاي تخته نرم هستند، در هر ستون فقط نظم کوتاه برد وجود دارد. اما ستونها بطور تناوبي در دو بعد مرتب مي‌شوند و ترکيب آنها معمولا بصورت شبکه شش گوش است. بدين سان ، بلور مايع ديسکونيک در دو بعد منظم و در يک بعد بي نظم است.
اساس فيزيکي مايع تريوتروپ
در بلورهاي مايع ترموتروپ ، گرم کردن ماده جامد منجر به فاز آي بلور مايع بيشتر مي‌شود، منظور اين است که بجاي تبديل مستقيم از فاز جامد به فاز مايع همسانگرد ، اين مواد گرم شدن از يک يا چند فاز بلور مايع عبور مي‌کنند.
بلور ------> نيماتيک ------> اسمکتيک ------> مايع همسانگرد
اساس فيزيکي مايع اسکمتيک
در تبديل از بور به اسکمتيک ، جسم بسيار نرم مي‌شود و تحت برش جريان پيدا مي‌کند. اگر چه اغلب اگر گذارهاي بين فازهاي متمايز اجسام ناپيوسته‌اند. فاز اسمکتيک بطور پيوسته به فاز نيماتيک تبديل مي‌شود که آنرا گدازهاي مرتبه دوم مي‌گويند. نيماتيکها معمولا نسبت به فازهاي اسمکتيک چسبندگي کمتري دارند. و اگر اقدامات خاص براي جهت دادن آنها صورت نگيرد، ظاهري کدر يا گل آلود دارند که اين هم بخاطر حضور ناحيه‌هاي متعددي است که هر ک سمتگيري مولکولي خاص خود را دارد. اين کدري به هنگام تبديل بلور مايع اسمکتيک به مابع همسانگري ناگهان از بين مي‌رود. به همين دليل نقطه گذار نيماتيک - اسمکتيک را گاهي نقطه شفاف شدگي مي‌نامند.
خواص برجسته بلور مايع

• در مايع‌ها اتم‌ها و مولکول ها تقريبا آزادنه حرکت مي‌کنند و روي يکديگر مي‌لغزند و در مقياس ميکروسکوپيکي بسيار نامنظم‌اند. اما به دليل نيروي دافعه کوتاه برد ميان اتم‌ها يا مولکول‌هاي مايع ، تا اندازه‌اي در مايع‌ها نظم کوتاه بردي ديده‌ مي‌شود.
• از آنجا که نظم مکاني دور برد در مايع‌ها وجود ندارد ، مايع‌ها در مقابل تغيير شکل برشي ، مقاومتي از خود نشان نمي‌دهند و تحت تاثير وزن يا نيروهاي ديگر به آزادي جريان مي‌يابند.
• نظم ساختاري بلورهاي مايع ، چيزي بينابين نظم ساختاري مايع و جامد است . شکل زير تفاوت بين سه حالت مختلف جامد ، بلور مايع و مايع را نشان مي‌دهد.
کاربرد بلور مايع
• به دليل شکل ميله‌اي مولکولهاي تشکيل دهنده بلورهاي مايع نيماتيک و اسمکتيک در برابر نور و ميدانهاي الکتريکي و مغناطيسي پاسخي ناهمسانگرد دارند، بدين سان مي‌توان از ميدان الکتريکي براي کنترل حتي از مولکولهاي بلور مايع نيماتيک مي‌گيرند استفاده کرد و اين امر به نوبه خود ميزان نور بازتابيده يا گذرنده را تغيير مي‌دهد، استفاده از اين اثر در صفحات نمايي بلور مايع که در ماشينهاي حساب ، ساعت ديجيتالي و حتي تلويزيونهاي مينياتوري کاربرد دارد رايج است.
• ساختار مارپيچي مشخصه بلورهاي مايع کوسترتيک به عنوان توري براي نور مرئي قابل استفاده است. ترکيبات کولسترتيک معمولا با رنگ روشن و براق ديده مي‌شوند. چون ميزان براق بودن آنها به دما بستگي دارد، از رنگ وابسته به دماي اين بلورهاي مايه در بعضي دماسنجها بهره برداري مي‌شود.

بلور شناسي

سير تحولي و رشد
مطالعه بلورها به دوران يونانيها و روميها و مطالعات کوارتزهاي گوناگون ، توسط ننوفراستو و پلينيو ، باز مي‌گردد. در سده هفدهم نخستين تلاشها براي توصيف نظم ساختاري بلورها به عمل آمد. رابرت هوک اظهار داشت که مشکل کوارتز را با فرض اين که کوارتز از آرايش تناوبي کره‌هايي تشکيل شده باشد، مي‌توان توضيح داد. کريستيان هويگنس به منظور توصيف پديده دو شکستي نور ، فرض کرد که کلسيت از آرايش تناوبي بيضيهاي دوار تشکيل شده است. در سال 1784 ، ژنه ژوست هادي اين فرض را مطح کرد که در بلورها مولکولها در گروههايي به شکل متوازي السطوح قرار گرفته‌اند. در آرايش فضايي اين گروهها مي‌تواند شکل بلوري ماکروسکوپيکي مشاهده شده را توضيح دهد.
در سال 1827 اوگوست کوشي معادله مربوط به کشساني را بدست آورد و با اين مطالعات و با استفاده از بيست و يک پارامتر توانست شرح دهد، چگونه جسم جامد تحت اثر کنش خارجي معلوم کرنش مي‌کند. او به مطالعات خود ادامه داد و دريافت که براي توصيف بلورها با توجه به طبيعت شبکه‌اي‌ آنها به پارامترهاي کمتري نياز است. پنج سال بعد توانست ارنست نويمن اين نتيجه‌ها را برابر مطالعه برهمکنش ميان نورد ماده بر اساس مکانيک بکار برد. او فرض کرد که نور از ذرات خردي درست شده است. دانشجوي وي والدر سار فوگست که بعدها استاد دانشگاه کوتينگتون شد، نخستين کسي بود که تمام اطلاعات و دستاوردهاي مربوط به ارتباط ميان خواص فيزيکي و ساختار بلورها را در تناوبي گرد آورد.
بلورشناسي نوين
در سال 1912 ، بلورشناسي نوين متولد يافت. در آن سال ماکس و گروهش تصويري از پراش پرتوهاي ايکس توسط بلور 3ns بدست آوردند. اين آزمايشها سرشت موجي پرتوهاي ايکس را ، که ويلهم کنراد رونتگن در اواخر سده نوزدهم کشف کرده بود و همچنين آرايش تناوبي خوشه‌هاي اتمها را در دوران بلور به اثبات رساند. ويليام لارش براک و پدرش ، ويليام هنري براگ در همين زمينه به پژوهش پرداختند و معادله مشهور زير را بدست آوردند:
2sin? = n?
که در آن d فاضله ميان صفحه‌اي خانواده معيني از صفحه‌هاي بلوري ، n که مرتبه بازتاب ناميده مي شود، عدد طبيعي ? طول موج ايکس مورد استفاده و ? زاويه فرود و زاويه بازتاب باريکه است. اين معادله مي‌گويد که کدام زاويه براي بازتاب با طول موج و خانواده صفحه‌هاي خاص مناسب است، بازتابهايي که از لحاظ هندسي مجازند در طبيعت يافت مي‌شوند.
بلور شناسي با پرتو ايکس
اگر نمونه‌اي از تک بلور را با استفاده از پرتوهاي سفيد ايکس ، پرتوهايي که نه يک طول موج ، بلکه گستره‌اي از طول موجها را در بردارد مورد مطالعه قرار دهيم. نقش خون لاوه بدست مي‌آيد تحت اين شرايط در معادله 2dsin? = n? مي‌تواند مقاديري زياد داشته باشد. اما ? زاويه‌اي ميان پرتو فرودي و صفحه ، براي يک خانواده صفحات خاص مقداري ثابت است. معمولا طول موجي مانند ? وجود دارد که در معادله براگ صدق مي‌کنند و بازتاب رخ مي‌دهد.
اگر نمونه‌اي را با فيلم عکاسي يا آشکارسازي جديد ديگري احاطه کنيم. در نقاط مختلف روي فيلم لکه‌هايي بدست مي آورديم که به پرتوهاي بازتابيده از خانواده‌هاي مختلف صفحات بلور مربوط مي‌شوند. با پردازش اين داده‌ها به طريق رياضي به آنچه نقش پراشي را بوجود مي‌آورد مي‌توان پي برد. در نتيجه ، ساختار ميکروسکوپي بلور را معين مي‌کند، يعني مي‌توان فهميد شبکه بلوري اين ساختار چگونه است و چه اتمهايي در تلاقي شبکه‌اي قرار دارند.
روش پودري
براي مطالعه بلور شناسي توسط اشعه ايکس روشهاي استاندارد ديگري هم وجود دارند که در اين ميان روش پودر از همه رايجتر است. در روش پودر بجاي تک بعدي از نمونه‌اي استفاده مي‌شود که بصورت بلورهاي کوچکي به ابعاد 1µm يا کمتر خرده شده است. در اين روش باريکه تک فام از پرتوهاي ايکس به نمونه تابيده مي‌شود. و در اين حال براي هر خانواده خاصي از صفحات تعداد زيادي بلورک با سمتگيري مناسب پيدا مي‌شوند که بازتاب براگ فرودي است. اما تند چتري که هر تکه از پارچه آن با دسته چتر زاويه‌اي يکسان مي‌سازند. باريکه‌هاي بازتابيده روي مخروطي قرار مي‌گيرند که گشودگي آن دو برابر گشودگي مخروط قبلي است. زيرا باريکه بازتابيده نسبت به باريکه اوليه زاويه 2? مي‌سازد و اين در حالي است که زاويه بين صفحه و باريکي اوليه برابر ? است.
اگر فيلم عکاسي را در راه باريکه خروجي قرار دهيم، از تلاقي مخروط اخير با صفحه عکاسي يک دايره بدست مي‌آيد: فيلم عکاسي را معمولا به شکل نوار باريک دايره‌اي در مي‌آوردند و آنرا روي صفحه‌اي که شامل باريکه خروجي است قرار مي‌دهيم. فيلم را سوراخ مي‌کنند تا باريکه بتواند به نمونه برسد. از تلاقي مخروطهاي بازتابشي مربوط به صفحه‌هاي مختلف بلور فيلم نقش پراشي خطي بدست مي‌آيد.
بلور شناسي به روش پراش الکترون
در آغاز دهه 1990 روشهاي جديدي پيدا شدند که مشاهده مستقيم سطحهاي بلورين را امکان مي‌سازند. درک تغييرات ريخت شناسي که هنگام روياندن بلور براي کاربردهاي الکترونيک روي مي‌دهند. با استفاده از پراش الکترون بجاي پرتو ايکس و تحت زاويه‌اي کم از سطح بلورها حاصل شده است. با استفاده از ميکروسکوپ تونلي روبشي براي نخستين بار ، امکان مشاهده مستقيم ساختار شبکه‌اي بلورها از طريق مشاهده اتم منفرد فراهم شد .
دستگاههاي بلورشاختي
در طبيعت شکل سلول اوليه در بلور کانيهاي مختلف تفاوت دارد . به طور کلي شش نوع سلول اوليه در نتيجه شش نوع بلور کاني وجود دارد . هر يک از اين شش نوع بلور متعلق به يک دستگاه بلور شناختي است . دستگاههاي بلور شناختي عبارتند از (مکعبي ?مربعي ?راست لوزي ?تک شيب ?سه شيب ?. شش وجهي .
در دستگاه مکعبي هر سه محور ( سه جهت فضايي ) يا هم مساوي و بر هم عمود هستند مانند بلورهاي نمک طعام و سولفيد آهن .
دستگاه مربعي
:فقط دو محور با هم مساوي هستند اما اندازه محور سوم با آنها يکي نيست . اين سه محور نيز بر هم عمود هستند . در اين دستگاه ساده ترين بلور به شکل منشور است که سطح قاعده آن مربع است مانند بلورهاي اکسيد قلع و اکسيد تيتان .
دستگاه راست لوزي
:محورها نا مساوي اما بر يکديگر عمود هستند . ساده ترين بلور در اين دستگاه منشوري است که قاعده آن به شکل لوزي يا مستطيل است . مانند بلورهاي گوگرد و کربنات کلسيم .
دستگاه تک شيب
:سه محور نابرابرند و دو تا از آنهابر هم عمودند مانند بلورهاي ميکا? تالک و گچ آبدار.
دستگاه سه شيب
:سه محور نابرابرند و هيچيک بر هم عمود نيستند . در بلور ساده سه شيب همه وجه ها متوازي الاضلاع هستند . مانند بلورهاي گروهي از فلدسپاتها .
دستگاه شش وجهي
:چهار محور وجود دارد که طول سه محور آن برابر است . اين سه محور در يک صفحه قرار دارندو با هم زاويه 120 درجه مي سازند . محور چهارم عمود بر آنهاست مانند بلورهاي کوارتز .
در هر يک از دستگاهها ? بلورها را بر اساس تقارن موجود در آنها به رده هايي تقسيم
مي کنند . در شش دستگاه بلور شناختي 32 رده بلوري تشخيص داده شده است .
هنگام تشکيل بلورها ? اگر فضا و زمان و شرايط مناسب وجود داشته باشد بلورهاي درشتي بوجود مي آيند . اين بلورها را بصورت تک بلور مي توان مشاهده و بررسي کرد و رده و دستگاه بلور شناختي آنها را مشخص کرد . اگر شرايط مناسب نباشد ? بلورها به اندازه هاي کوچکتر و بصورت مجموعه ها و توده هاي ريز تشکيل مي شوند . گاهي بلورها به قدري ريزهستند که نمي توان آنها را با چشم ديد و براي مطالعه آنهاازذره بين ?
ميکروسکوپهاي نوري و الکتروني و اشعه ايکس استفاده مي شود .
منابع :
بلور http://daneshnameh.roshd.ir
بلور http://www.ngdir.ir
انواع بلور http://aftab.ir
انواع بلور http://www.mibosearch.com
بلور http://fa.wikipedia.org
بلور شناسي http://forum.p30world.com
ساختار بلوري http://daneshnameh.roshd.ir
/الف