Kristal Yapı Nedir?

Vikipedi, özgür ansiklopedi

Kristal yapı, malzeme biliminde makroskopik olarak kristalli minerallerin yüzeyleri arasında, mikroskobik olarak ise çoğu katının atomları arasında görülen tekrarlı düzen Mineraloji ve kristalografide kristaller, yüzey düzlemlerinin birbirlerine göre yerleşimi esas alınarak sınıflandırılırlar Benzer bir örüntü (İng pattern) kristal yapılı katıların atomları ya da iyonları arasında da görülmekte ve yoğun madde fiziğinde yerleşik bir model olarak kullanılmaktadır Bir kristalin yüzey düzlem geometrisi kendi karakteristiğidir Bu özelliğine göre kristalografideki 32 farklı nokta grubundan (İng point group) birine dahil olur Nokta grupları ise kristal sistemi adı verilen 7 başlık altında toplanır Kristal sistemleri tekrarlı en basit geometrisinin gösterdiği simetrikliğe göre birbirlerinden ayrılırlar Eğer örüntü kübik ise kenar uzunlukları ve birleşim açıları eşit olacağı için yapı tamamen simetriktir Bunun tam tersi durumda -hiçbir simetriye sahip değilse- kristal sistemi triklinik olarak adlandırılır
Katılardaki atom yerleşimi de genellikle (örneğin cam bu sınıflandırmanın dışındadır) benzer bir örüntüyü içerir Bu nedenle atomların dizilişleri bir kristal kafesi (İng space lattice) olarak modellenebilir Auguste Bravais'in ortaya koyduğu bu modelde atomlar merkezleri ile çakışan noktalar uzayında dizilidir Bu örüntünün üç boyutta da tekrarlayan en temel elemanı birim hücre (İng unit cell) olarak adlandırılır

Mikroskobik kristal yapı




Kalsiyum sülfürün (CaS) kristal yapısı

Kristalli katılarda atomların birbirlerine göre konumları tekrarlı bir düzen içerir Atom merkezleriinin koordinatları uzayda işaretlendiğinde tekrarlayan nokta kümelerinden oluşan bir kefes yapısı elde edilir Bu yapı kristal kafesi olarak adlandırılır Nokta kafeslerin (İng point lattice) tekrarlabilir olması, onları tanımlayabilecek olan birim hücre - ya da birim kafes - olarak adlandırılan basit geometrilere indirgenmelerine olanak sağlar Yapının tekrarlayan en temel elemanı birim hücredir Bir yapı için birden farklı geometriye sahip birim hücre bulunabilir Bu hücreler arasından en fazla simetriye sahip olanı birim hücre olarak adlandırılır Birim hücreler azami simetriye ve uzun mesafeli diziliş düzenine sahip olmalıdır
Atomlar birim hücrede kafes noktalarında (İng lattice point) bulunurlar, kafes noktalarının birbirlerine göre yerleşim geometrisi kafes parametreleri ile tanımlanır ve yapının karakteristiğidir Bravais, doğadaki 7 kristal sistemine ait toplam 14 farklı tipte nokta kafesi (Bravais kafesi) bulunduğunu ortaya koymuştur