KYP0040 MATERJALITEADUSE ÜLDALUSED - tud.ttu.ee

ρ
2
lin = =
4R
1
2R
Mõõtühikuks on aatomit/nm või aatomit/mm kohta.
2.3 Osakeste pakketihedus erinevates võredes
1) Tavaline kuubiline võre
Osakeste pakkimise viis on toodud joon 2-12 ülal. Esimese kihi aatomid paiknevad ruudu tippudes
A, teise kihi aatomid täpselt nende peal jne, seega A A A . Pakketihedus ei ole eriti suur.
2) RTK võre (joon 2-12 all). Teise kihi aatomid paiknevad kohal B, seega esimese kihi tühimike
kohal. Kihid vahelduvad A B A B jne. Pakketihedus on suurem, kui tavalisel kuubilisel, kuid mitte
suurim.
3) TTK võre
Esimene kiht (joon 2-13) on pakitud tihedaimal moel. Kui teine kiht asub kohal B ja kolmas kiht
kohal C, st kihid vahelduvad A B C A B C jne, saamegi TTK võre (joon 2-14 ja 2-15). Pakketihedus
on suurim. Kihtide tasapind on (111).
4) SPH võre
Kui kihid vahelduvad A B A B jne, saame SPH võre (joon 2-16). Kohal C on kõigis kihtides
tühimikud. Kihtide tasapind on (0001).
2.4 Polükristalsed, monokristalsed ja amorfsed materjalid
1) Valdav osa tahkeid aineid on polükristalse ehitusega, nad koosnevad suurest hulgast väikestest
korrapäratult orienteeritud kristallidest. Tekib, kui kristallide kasv algab korraga paljudes kohtades
(tavaliselt lisandid, kolloidosakesed jne) (joon 2-17). Üksikute terade pinnal muutub kristallvõre
orientatsioon. Kui kristallisatsioon algab vormi pinnalt, on orientatsioon veidi erinev (joon 2-18).
2) Monokristall on tahke keha, kus aatomite korrapärane paiknemine jätkub kogu keha ulatuses, st
on üksainus suur kristall. Looduslikud monokristallid (näiteks mäekristall) on tavaliselt korrapärase
hulktahuka kujulised.
Tehnilistel eesmärkidel kasvatatakse monokristalle kunstlikult. Monokristalli tõmbamise skeem
sulandist on joonisel 2-19. Nii saadakse näiteks suuri pooljuhtmaterjalide monokristalle
läbimõõduga kuni 40 cm ja pikkusega üle meetri.
Anisotroopia on nähtus, kus monokristalli omadused eri suundades on erinevad. See on seotud
osakeste erineva tihedusega erinevates suundades. Anisotroopia on seda suurem, mida ebasümmeetrilisem
on kristall.
Anisotroopsed omadused on näiteks elastsusmoodul, peegeldustegur, elektrijuhtivus.
Polükristalne materjal on isotroopne, omadused on keskmised. Võimalik on valmistada
polükristalseid materjale, milles kristallid on orienteeritud kindlas suunas. Selline polükristalne
materjal võib olla anisotroopne.
3) Amorfsetes materjalides puudub osakeste paiknemise kaugem korrapära, esineb ainult lähikorrapära.
Sisuliselt on amorfsed ained allajahutatud vedelikud, nad ei ole jõudnud kristalliseeruda.
Joonisel 2-20 on esitatud kvartsi kristalli ja kvartsklaasi (amorfne) struktuur.
10