Birim
hücre bütün kafesin özelliklerini halen taşıyan kafesin bir alt
bölümüdür. Şekil ' de bir birim hücre koyu çizgilerle gösterilmiştir.
Özdeş hücreler istiflenerek kafesin tamamını oluşturalabilir.
Yedi
kristal yapıda gruplanmış 14 tip birim hücre veya Bravais kafesleri
bulunmaktadır. Kafes noktaları, birim hücrenin köşelerine ve bazı
durumlarda her yüzeyine veya birim hücrenin merkezine
yerleştirilmistir. Bir hücre veya kafesin bazı özellikleri aşağıda verilmiştir.
Kafes, atomların bulunduğu yeri belirleyen noktaların bir periyodik dizilimidir. Birim Hücre (Koyu Çizgi) kafes özelliklerini halen koruyan kafesin bir alt bölümüdür.
KAFES PARAMETRESİ :
Kafes
parametreleri, birim hücrenin boyutunu ve şeklini tarif eder. Birim
hücre kenarlarının boyutları ve kenarlar arasındaki açılar bu kapsam
içindedir. Aşağıdaki şekilde Basit kübik kristal sistemde, kübün bir
kenarının uzunluğu hücreyi tamamen belirlemek için yeterlidir (Bir
başka belirleme yapılmadıkça açılar 90° dir). Oda sıcaklığında ölçülen
bu uzunluk, kafes parametresi a0' dır. Uzunluk genellikle Angstrom birimi ile ifade edilir. Bu her ne kadar SI birimi olmasa da yaygın bir şekilde kullanılır.
Karmaşık bir birim hücrenin boyut ve şeklini tanımlamak için birçok kafes parametresi gereklidir. Ortorombik birim hücre için üç kenarın hepside a0, b0 , ve c0 tanımlanmalıdır. Hegzagonal birim hücrenin iki kenar boyutu a0 ve c0 ile a0 eksenleri arasındaki açının 120° olarak tanımlanması gereklidir. En karmaşık birim hücre üç kenar ve üç açı ile tanımlanan triklinik hücredir.
a, b, c, aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
BİRİM HÜCRELERDEKİ ATOMLARIN SAYISI :
Kafes noktalarının özel bir sayısı birim hücrelerin her birini belirler. Örneğin hücrenin köşegenleri, hacim merkez veya yüzey merkez pozisyonları olarak kolayca belirlenebilir. Her birim hücreye ait kafes noktaları sayılırken, kafes noktalarının birden fazla birim hücre tarafından paylaşıldığı görülebilir.
Bir birim hücrenin köşesindeki kafes noktası bitişik 7 birim hücre tarafından paylaşılır. Her köşenin sadece 1/8' i bir hücreye aittir. Bu nedenle, birimhücreye köşeler 1/8, yüzeyler 1/2 ve hacim merkezli pozisyonlar 1 atom katkıda bulunur.
Her bir birim hücredeki atom sayısı, her bir kafes noktasındaki atomların sayısı ve her bir birim
hücre kafes noktaları sayısından oluşur. Çoğu metallerde, her kafes
noktasına bir atom yerleşmiştir, bu nedenle de atom sayısı kafes
noktası sayısına eşittir. Şekil 'de her bir kafes noktasında
bir atomlu basit kübik (BK) yüzey merkezli kübik (YMK) ve hacim
merkezli kübik (HMK) birim hücre yapıları gösterilmiştir. Çok karmaşık
yapılar, özellikle bileşikler ve seramik malzemelerde, birkaç veya hatta yüzlerce atom, her kafes noktası ile ilgiliolabilir. Bu durum çok karmaşık bir birim hücre oluşturur.
Köşe atomları sekiz birim hücre tarafından paylaşılır.
Yüzey merkezli atomlar iki birim hücre tarafından paylaşılır.
KAFES PARAMETRESİNE KARŞI GELEN ATOMİK YARIÇAP :
Özellikle
her bir kafes noktasında, sadece bir atomu basit yapıda görünen atom
boyutu ve birim hücre boyutu arasındaki ilişki hesaplanabilir.
Birim hücrede doğrultu, (yön) atomların sürekli temas halinde
bulundukları doğrultu boyunca yerleştirilmelidir. Bunlar sıkı paket
doğrultularıdır. Geometrik olarak, kafes parametresine göre doğrultu
boyunun belirlenmesi ve bu doğrultu boyunca atomların yan değerlerinin ilave edilmesi ile ardından ilişki kurulabilir.
KOORDİNASYON SAYISI :
Belirli
bir atoma temas eden atomların sayısı veya en yakın komşuların sayısı
koordinasyon sayısıdır ve atomların nasıl sıkı ve yoğun bir şekilde
paketlendiğini gösterir. Her kafes noktasında sadece bir atom içeren
basit kristal yapılarda kafes yapısı ile ilişkili
bir koordinasyon sayısının varlığı görülür. Sekil 'deki birim hücre
incelendiğinde BK kafeste her atom koordinasyon sayısı altı olurken,
HMK kafeste her atomun en yakm sekiz komşuya sahip olduğu görülür.
İlerde YMK kafeste her atomun maksimum koordinasyon sayısının oniki olduğu gösterilecektir.
ATOMİK DOLGU FAKTÖRÜ (ADF) :
Atomik Dolgu Faktorü (Paketleme faktorü) atomların sert küre olarak kabul edilerek birim hücre hacminin işgal edilen kısmıdır. Paketleme faktorünün genel ifadesi aşağıdaki gibidir.
Metallerde, YMK birim hücredeki 0.74 ADF mümkün olan en yoğun paketlemedir. ADF, HMK hücrelerde 0.68 BK hücrelerde ise 0.52'dir. Malzemeler atomik bağın birsonucu olarak düşük ADF' ne sahip olabilir. Sadece metalik bağa sahip olan metaller, mümkün olduğu kadar yoğun paketlenmiştir. Karışık bağlı metaller, maksimum ADF' den daha az birim hücrelere sahip olabilirler. Bilinen mühendislik malzemeleri BK yapılı değildir.
YOĞUNLUK :
Bir metalin teorik yoğunluğu kristal yapının özellikleri kullanılarak da hesaplanabilir. Genel formül :
HEGZOGANAL SIKI PAKET YAPI :
Sekil ' de hegzagonal kafesin özel bir yapısı olan hegzagonal sıkı paket yapı (HSP) gösterilmiştir. Birim hücre, hegzagonal kafesteki dış hatları çarpık prizmadır. HSP hücrede, her hücre sekiz köşeden bir ve birim hücre içinden bir olmak üzere iki kafes noktasına sahiptir. İdeal HSP metallerde a0 ve c0
eksenleri oranı c / a = 1.633'tür. Buna karşın çoğu HSP metallerde c /
a oranı, hatalı metalik bağlardan dolayı ideal değerden biraz farklıdır. HSP yapı YMK yapıya benzediği için etkili bir ADF olan 0.74'e sahiptir. Pek çok metal bu yapıdadır.
HEGZOGANAL SIKI PAKET (HSP) KAFES VE BİRİM HÜCRESİ
Transistörler pek çok elektronik devrede gerekli bir işlem olan sinyal yükselt ... by fizik
potansiyel enerji Korunumlu kuvvetlerin bulunduğu bîr ortamdaki bir cisim, bulunduğu yer
dolayısıyle bîr iş yapına yeteneğine, yani bir e ... by fizik
Tersinir ve tersinme ... Tersinir ve tersinmez ısı iletimiSıcaklığı 100C olan 2500 mol sudan sıcaklığı C olan buza termik denge kurulana de ... by fizik
Aynalar Ayna üzerine düşen bir ışık demeti yine bir demet olarak yansır.Düzlem aynanın parlak yüzeyi sırlanm ... by fizik