«7М01502 – Физика» мамандығының
1-курс магистранты
Бекенова Сауле
«Конденсрлі орта физикасы» пәні
1. Кері тор.
2. Бриллюэннің бірінші зонасы.
3. Кристалл тордағы толқын дифракциясы
1.Кері тор.
Кристаллдарды сипаттау үшін кері тор деген түсінік жиі пайдаланылады. Кері торды былай анықтаймыз: А = т1а1 + т2а2 + т3а – теңдеуімен берілген нүктелер жиынымен тура тор анықталса, оған сәйкес кері торды былай анықтайды:
В=n1b1+ n2b2+n3b3 (1)
Мұндағы n1, n2, n3 – бүтін сандар, ал b1, b2, b3 – кері тордың негізгі векторы. Кері тордың негізгі векторының формуласы мынадай:
(2)
b2, b3 – векторларын табу үшін индекстерін циклді ауыстыру керек. (2) – теңдеуінің бөліміндегі өрнек тура тордың Va элементар көлемін көрсетеді. Егер тура тор тік бұрышты немесе орторомбалық, тетрагонал, әлде куб формалы болса, онда:
Кері тор анықтамасынан келесі маңызды қасиеттерді тұжырымдауға болады:
1-қасиет:
i=1;2;3; j=1;2;3;
Егер ; i=y
2-қасиет
Кері тордың көлемі:
Vв – кері тордың көлемі;
Vа - тура тордың көлемі;
3-қасиет
Кері торға, кері тор – тура тор.
4-қасиет
Тура тор мен кері тордың кез-келген векторларының скаляр көбейтіндісі мынадай:
n- бүтін сан;
2. Бриллюэннің бірінші зонасы.
Әрбір В кері тор векторына, оған перпендикуляр болатын, бір – бірінен
бірдей қашықта жатқан жазықтықтар жиыны сәйкес келеді.
Bmin – B векторына параллель, ең кіші кері тор векторы. Кері тор векторы см-1 өлшем бірлігімен анықталады, онда – Планк тұрақтысына көбейтіп, кері кеңістіктігін – импульс кеңістігі ретінде пайдалануға болады. Бұл кеңістікте анықталатын Вигнер – Зейтц элементар ұяшығын Бриллюэнің 1- зонасы деп атаймыз. 1– суретте екі өлшемді кеңістіктегі Бриллюэн зоналары көрсетілген. Бриллюэн зоналарының екі өлшемді кеңістіктегі аудандары, ал үш өлшемді кеңістікте көлемдері өзара тең болады.
3. Кристалл тордағы толқын дифракциясы
Кристалдық тордың трансляциялық симметриясы ондағы әртүрлі сипаттағы толқындардың дифракциялануына әкеледі. Бұл үшін ұзындығымен Кристалл Тор тұрақты бір ретті болуы тиіс толқындар ал ~ 10" 8 см.
λ ~ a
шарты орындалса рентген диапазонындағы электромагниттік толқындар үшін орындалады (жиілігі ~ 1018 Гц). Кристалдық тордағы рентген сәулелерін дифракциялау идеясын 1912 жылы Фридрих пен Книппинг эксперименталды ұсынған. Л. Брэгг оны алғаш рет Кристалл құрылымын (NaCl)*анықтау үшін қолданған. Көп ұзамай рентгендік дифракция құрылымды зерттеудің негізгі әдісі болды.
Электрондық толқындар үшін — де Бройль толқындары үшін λ ~ a шарты электрондардың жылдамдығы ~ 5 ■ 108 см ■ с-1, яғни олардың энергиясы Кристалл торындағы электронды толқындардың дифракциясы (Ni)алғаш рет 1927 жылы Дэвиссон мен Джермер жүзеге асырды.
Достарыңызбен бөлісу: |