Parakrystallinsk - Paracrystalline

Parakrystallinske materialer er definert som å ha kort- og mellomdistanseordring i gitteret (ligner flytende krystallfasene ), men mangler krystalllignende langdistanseordre i minst én retning.

Ordning er regelmessigheten der atomer vises i et forutsigbart gitter, målt fra ett punkt. I et høyt bestilt, perfekt krystallinsk materiale, eller enkeltkrystall , kan plasseringen av hvert atom i strukturen beskrives nøyaktig målt fra en enkelt opprinnelse. Motsatt, i en uordnet struktur som et flytende eller amorft fast stoff , kan plasseringen av de nærmeste og kanskje nest nærmeste naboene beskrives fra en opprinnelse (med en viss grad av usikkerhet) og evnen til å forutsi steder synker raskt derfra ute. Den avstand som atom steder kan forutses blir referert til som korrelasjonslengden . Et parakrystallinsk materiale viser en sammenheng et sted mellom det helt amorfe og det helt krystallinske.

Den primære, mest tilgjengelige kilden til krystallinitetsinformasjon er røntgendiffraksjon og kryo-elektronmikroskopi , selv om andre teknikker kan være nødvendige for å observere den komplekse strukturen til parakrystallinske materialer, for eksempel fluktuasjonselektronmikroskopi i kombinasjon med tetthet av tilstander som modellerer elektronisk og vibrasjonstilstander. Skanning av transmisjonselektronmikroskopi kan gi ekte og gjensidig romkarakterisering av parakrystallinitet i nanoskala-materiale, for eksempel kvantepunktfaststoffer.

Spredning av røntgenstråler, nøytroner og elektroner på parakrystaller er kvantitativt beskrevet av teoriene om den ideelle og virkelige parakrystall.

Rolf Hosemanns definisjon av en ideell parakrystall er: " Elektrontetthetsfordelingen for ethvert materiale tilsvarer en for en parakrystall når det er for hver byggestein ett ideelt punkt, slik at avstandsstatistikken til andre ideelle punkter er identisk for alle disse punktene . Elektronkonfigurasjonen til hver byggestein rundt det ideelle punktet er statistisk uavhengig av motparten i nabobyggeblokker. En byggestein tilsvarer da materialinnholdet i en celle i dette "uskarpe" romgitteret, som skal betraktes som en parakrystall . "

Numeriske forskjeller i analyser av diffraksjonseksperimenter på grunnlag av en av disse to teoriene om parakrystallinitet kan ofte neglisjeres.

Akkurat som ideelle krystaller strekker ideelle parakrystaller seg teoretisk til uendelig. Ekte parakrystaller, derimot, følger den empiriske α*-loven, som begrenser størrelsen. Denne størrelsen er også indirekte proporsjonal med komponentene i tensoren til den parakrystallinske forvrengningen. Større faststoffaggregater er deretter sammensatt av mikroparakrystaller.

Ordene "parakrystallinitet" og "parakrystall" ble laget av avdøde Friedrich Rinne i 1933. Deres tyske ekvivalenter, for eksempel "Parakristall", dukket opp på trykk ett år tidligere. En generell teori om parakrystaller er formulert i en grunnleggende lærebok, og deretter videreutviklet/foredlet av forskjellige forfattere.

applikasjoner

Parakrystallmodellen har for eksempel vært nyttig for å beskrive tilstanden til delvis amorfe halvledermaterialer etter avsetning. Det har også blitt vellykket påført syntetiske polymerer, flytende krystaller, biopolymerer, faststoff i kvantepunkter og biomembraner.

Se også

Referanser