КРИСТАЛДЫҚ ТОР – заттар бөлшектерінің (атомдардың, иондардың, молекулалардың) кристалдық күйге тән үш өлшемінде периодты түрде қайталанбалы орналасуы. Кристалдың тепе-теңдік жағдайларда пайда болған жазық жағы атомдық жазықтықтарға, қырлары атомдар қатарларына сәйкес болады. Кристалдық тордың болуы жүйенің потенциалдық энергиясының минимумына сәйкес келетін атомдар арасындағы тартылыс және тебіліс күштерінің тепе-теңдігі үшөлшемді периодтылық жағдайында жүзеге асырылады.
Кристалдық торды сипаттау үшін параллел көшіру (трансляциялау) арқылы кристалдық торды түзетін атомдардың осы тордың қарапайым ұяшығында орналасуын білу жеткілікті. Қарапайым ұяшықтың пішіні параллелепипед тәрізді болады. Ұяшықтар әр түрлі тәсілдермен
|
таңдалады. Қарапайым параллелепипедтің а, b, c қырлары кристалдық тордың тұрақтылары неме-
|
Кристалдық тордың қарапа- йым ұясы |
се периодтары деп аталған. Қарапайым ұяшықта бір атомнан (химиялық элементте) бастап 102 атом (химиялық қосылыстарда) және 103 – 106 атомдары (белоктар мен вирустерде) бола алады. Осыларға сәйкес кристалдық торлардың периодтары әрқилы бірнеше ангстремнен (Å) бастап 102 – 103 ангстремге дейін жетеді. Қарапайым ұяшықтың нүктелік симметриясы, яғни қабырғалары мен бұрыштарының қатынасы бойынша жеті с и н г о н и я ғ а (қарапайым ұяшықтардың кіші бөлімдеріне) ажыратылған.
Кристалдық тордың атомдық құрылымы , оның барлық бөлшектерінің ор- наласуы к е ң і с т і к т і к (федоровтық) симметриялық топтар бойынша си- патталады. Кеңістіктік симметрия тобының барлық саны 230. Егер кристалдың берілген нүктесіне (түйінге) мысалы, оның кез келген атомына тек берілген кеңістіктік топқа ауыстыру үрдісі (процесі) қолданылса, онда кристалдық торды сипаттайтын геометриялық үш өлшемді-периодты түйіндер жүйесі пайда болады. Осындай 14 жүйе бар, олар Браве торлары деп аталған (А.Браве – фран- цуз физигі). Осы тұрғыдан кристалдық тор ұғымымен кристалдың атомдық құрылымы ұғымымен парапар ( эквивалентті).
Кристалдық тор ешқашан идеал тор болмайды, Онда бос түйіндер (вакан- сиялар), қоспалы атомдар, дислокациялар болады. Оған қоса тор құралатын атомдар (немесе иондар) абсолют нөл температурада да қатып қалмайды. Кванттық механика бөлшектерге ешқашан бір орнында аялдап (тоқтап) тұруға мүмкіндік бермейді, олар нөлдік тербелістер жасауға тиісті. Атомдар қаншалықты жеңіл және олардың арасындағы өзараәсерлесулер қаншалықты әлсіз болса, осы тербелістердің амплитудалары соншалықты үлкен болады. Жеңіл инертті газ — гелий абсолют нөл температурада ешқашан кристалданбайды (нөлдік тербеліс кристалдық торды қиратады).
Кристалдық тор ұғымын ғылымға 1824 жылы неміс физигі Л.Зеебр кристалдардың жылулық көлемін ұлғайтуын түсіндіру үшін енгізген.