Индексация направлений
Ориентация прямой определяется координатами двух ее точек. Если выбрать из семейства прямых ту, которая проходит через начало координат, или перенести прямую параллельно самой себе так, чтобы она прошла через
начало координат, то направление прямой определится координатами только второй ее точки.
Направления в кристаллической решетке обозначают координатами конца отрезка, проходящего через начало координат. Эти координаты называются индексами направлений. За единицу измерения по каждой кристаллографической оси выбирают период решетки. Полученные значения координат точки приводят к отношению трех наименьших целых чисел. Эти числа, заключенные в квадратные скобки, обозначают собой индексы направлений. Совокупность непараллельных кристаллографических направлений, эквивалентных по числу атомов, составляют семейство направлений. Его обозначают индексом одного из направлений и заключают в угловые скобки. Например, семейство шести ребер куба 100, 010, 001, 100, 010, 001 обозначают 100 .
Примеры обозначения направлений в кубической и гексагональной плотноупакованной ( ГПУ) решетке показаны на рис. 12 и 13.
Для определения направлений в ГПУ-решетке также используют 4-х индексовую систему Миллера - Бравэ. Для этого направление переносят параллельно самому себе в начало координат и из любой его точки опускают перпендикуляры на координатные оси. Например, направление +y имеет индексы 1210.
Точечные дефекты кристаллической решетки
3.1. Понятие кристаллической структуры, моно и поликристаллы
Выше рассматривалась идеальная кристаллическая решетка, в которой атомы расположены в строгом порядке, без учета тепловых колебаний атомов и различных искажений решетки. По существу, такая решетка является
лишь моделью для изучения строения кристалла.
Реальный кристалл отличается от идеального наличием тепловых колебаний атомов около положений равновесия, их миграцией (диффузией) и различного рода дефектами, нарушающими правильность решетки. Поэтому строение реального кристалла называется кристаллической структурой.
Логично было бы предположить, что внешние границы кристалла , повторяя правильность его внутреннего строения, должны иметь плоские грани. Однако этого не происходит. Кристаллизация из расплава идет одновременно из многих центров кристаллизации, и в процессе роста кристаллов они соприкасаются и мешают росту друг друга. Поэтому их внешняя форма не соответствует внутреннему строению. Такие кристаллы с правильной кристаллической решеткой, но неправильной внешней формой, называются монокристаллами, или кристаллитами (см. рис.14).
По своей внешней форме кристаллит не является правильным многогранником, но приближается к нему, имея округлые формы. Такой кристаллит называется зерном. Кристаллиты, имеющие ветвистую, древовидную форму, называются дендритами.
Совокупность множества кристаллитов называется поликристаллом. Все металлы являются поликристаллами. Свойства кристалла зависят от природы атомов и сил взаимодействия между ними, а последние – от расстояний между атомами. Поскольку расстояния между атомами различны в разных направлениях, то и свойства кристалла неодинаковы по разным направлениям. Это явление, заключающееся в различии свойств тела по разным направлениям, называется анизотропией. Кристаллические вещества анизотропны, в отличие от аморфных тел (например, смолы), которые являются изотропными, со свойствами одинаковыми по всем направлениям.