BİRİM HÜCRELER
Son Güncelleme: Pazartesi, 07 Eylül 2009 15:39 bilimselkonular tarafından yazıldı. Pazartesi, 07 Eylül 2009 15:13
Birim hücre bütün kafesin özelliklerini halen taşıyan kafesin bir alt bölümüdür. Şekil ' de bir birim hücre koyu çizgilerle gösterilmiştir. Özdeş hücreler istiflenerek kafesin tamamını oluşturalabilir.
Yedi kristal yapıda gruplanmış 14 tip birim hücre veya Bravais kafesleri bulunmaktadır. Kafes noktaları, birim hücrenin köşelerine ve bazı durumlarda her yüzeyine veya birim hücrenin merkezine yerleştirilmistir. Bir hücre veya kafesin bazı özellikleri aşağıda verilmiştir.
Kafes, atomların bulunduğu yeri belirleyen noktaların bir periyodik dizilimidir. Birim Hücre (Koyu Çizgi) kafes özelliklerini halen koruyan kafesin bir alt bölümüdür.
KAFES PARAMETRESİ :Kafes parametreleri, birim hücrenin boyutunu ve şeklini tarif eder. Birim hücre kenarlarının boyutları ve kenarlar arasındaki açılar bu kapsam içindedir. Aşağıdaki şekilde Basit kübik kristal sistemde, kübün bir kenarının uzunluğu hücreyi tamamen belirlemek için yeterlidir (Bir başka belirleme yapılmadıkça açılar 90° dir). Oda sıcaklığında ölçülen bu uzunluk, kafes parametresi a0' dır. Uzunluk genellikle Angstrom birimi ile ifade edilir. Bu her ne kadar SI birimi olmasa da yaygın bir şekilde kullanılır.
| BASİT KÜBİK | YÜZEY MERKEZLİ KÜBİK | HACİM MERKEZLİ KÜBİK |
| BASİT TETRAGONAL | HACİM MERKEZLİ TETRAGONAL | HEGZAGONAL |
| BASİT ORTOROMBİK | HACİM MERKEZLİ ORTOROMBİK | TABAN MERKEZLİ ORTOROMBİK | YÜZEY MERKEZLİ ORTOROMBİK |
| ROMBOHEDRAL | BASİT MONOKLİNİK | TABAN MERKEZLİ MONOKLİNİK | TRİKLİNİK |
| 1 Angstrom (Ao) = 10 – 1 nm = 10 – 10 m |
|
Karmaşık bir birim hücrenin boyut ve şeklini tanımlamak için birçok kafes parametresi gereklidir. Ortorombik birim hücre için üç kenarın hepside a0, b0 , ve c0 tanımlanmalıdır. Hegzagonal birim hücrenin iki kenar boyutu a0 ve c0 ile a0 eksenleri arasındaki açının 120° olarak tanımlanması gereklidir. En karmaşık birim hücre üç kenar ve üç açı ile tanımlanan triklinik hücredir. |
|
|
| a, b, c, aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. |
| BİRİM HÜCRELERDEKİ ATOMLARIN SAYISI : |
|
Kafes noktalarının özel bir sayısı birim hücrelerin her birini belirler. Örneğin hücrenin köşegenleri, hacim merkez veya yüzey merkez pozisyonları olarak kolayca belirlenebilir. Her birim hücreye ait kafes noktaları sayılırken, kafes noktalarının birden fazla birim hücre tarafından paylaşıldığı görülebilir. |
|
Bir birim hücrenin köşesindeki kafes noktası bitişik 7 birim hücre tarafından paylaşılır. Her köşenin sadece 1/8' i bir hücreye aittir. Bu nedenle, birim hücreye köşeler 1/8, yüzeyler 1/2 ve hacim merkezli pozisyonlar 1 atom katkıda bulunur. |
|
|
|
Her bir birim hücredeki atom sayısı, her bir kafes noktasındaki atomların sayısı ve her bir birim hücre kafes noktaları sayısından oluşur. Çoğu metallerde, her kafes noktasına bir atom yerleşmiştir, bu nedenle de atom sayısı kafes noktası sayısına eşittir. Şekil 'de her bir kafes noktasında bir atomlu basit kübik (BK) yüzey merkezli kübik (YMK) ve hacim merkezli kübik (HMK) birim hücre yapıları gösterilmiştir. Çok karmaşık yapılar, özellikle bileşikler ve seramik malzemelerde, birkaç veya hatta yüzlerce atom, her kafes noktası ile ilgili olabilir. Bu durum çok karmaşık bir birim hücre oluşturur. |
|
Köşe atomları sekiz birim hücre tarafından paylaşılır. |
Yüzey merkezli atomlar iki birim hücre tarafından paylaşılır. |
|
| KAFES PARAMETRESİNE KARŞI GELEN ATOMİK YARIÇAP : | ||
|
Özellikle her bir kafes noktasında, sadece bir atomu basit yapıda görünen atom boyutu ve birim hücre boyutu arasındaki ilişki hesaplanabilir. Birim hücrede doğrultu, (yön) atomların sürekli temas halinde bulundukları doğrultu boyunca yerleştirilmelidir. Bunlar sıkı paket doğrultularıdır. Geometrik olarak, kafes parametresine göre doğrultu boyunun belirlenmesi ve bu doğrultu boyunca atomların yan değerlerinin ilave edilmesi ile ardından ilişki kurulabilir. |
||
| KOORDİNASYON SAYISI : | ||
|
Belirli bir atoma temas eden atomların sayısı veya en yakın komşuların sayısı koordinasyon sayısıdır ve atomların nasıl sıkı ve yoğun bir şekilde paketlendiğini gösterir. Her kafes noktasında sadece bir atom içeren basit kristal yapılarda kafes yapısı ile ilişkili bir koordinasyon sayısının varlığı görülür. Sekil 'deki birim hücre incelendiğinde BK kafeste her atom koordinasyon sayısı altı olurken, HMK kafeste her atomun en yakm sekiz komşuya sahip olduğu görülür. İlerde YMK kafeste her atomun maksimum koordinasyon sayısının oniki olduğu gösterilecektir. |
||
| ATOMİK DOLGU FAKTÖRÜ (ADF) : | ||
|
Atomik Dolgu Faktorü (Paketleme faktorü) atomların sert küre olarak kabul edilerek birim hücre hacminin işgal edilen kısmıdır. Paketleme faktorünün genel ifadesi aşağıdaki gibidir. |
||
|
|
||
|
Metallerde, YMK birim hücredeki 0.74 ADF mümkün olan en yoğun paketlemedir. ADF, HMK hücrelerde 0.68 BK hücrelerde ise 0.52'dir. Malzemeler atomik bağın bir sonucu olarak düşük ADF' ne sahip olabilir. Sadece metalik bağa sahip olan metaller, mümkün olduğu kadar yoğun paketlenmiştir. Karışık bağlı metaller, maksimum ADF' den daha az birim hücrelere sahip olabilirler. Bilinen mühendislik malzemeleri BK yapılı değildir. |
||
| YOĞUNLUK : | ||
| Bir metalin teorik yoğunluğu kristal yapının özellikleri kullanılarak da hesaplanabilir. Genel formül : | ||
|
|
||
| HEGZOGANAL SIKI PAKET YAPI : | ||
|
Sekil ' de hegzagonal kafesin özel bir yapısı olan hegzagonal sıkı paket yapı (HSP) gösterilmiştir. Birim hücre, hegzagonal kafesteki dış hatları çarpık prizmadır. HSP hücrede, her hücre sekiz köşeden bir ve birim hücre içinden bir olmak üzere iki kafes noktasına sahiptir. İdeal HSP metallerde a0 ve c0 eksenleri oranı c / a = 1.633'tür. Buna karşın çoğu HSP metallerde c / a oranı, hatalı metalik bağlardan dolayı ideal değerden biraz farklıdır. HSP yapı YMK yapıya benzediği için etkili bir ADF olan 0.74'e sahiptir. Pek çok metal bu yapıdadır. |
||
|
HEGZOGANAL SIKI PAKET (HSP) KAFES VE BİRİM HÜCRESİ
|
|
22
ek Kaynaklar
- Basit Yapı (sc)
- Taban Merkezli Yapı ( c )
- Yüzey Merkezli Kübik Yapı (fcc=F)
- Cisim Merkezli Kübik Yapı (bcc=I)
- TERS ÖRGÜ KAVRAMI
- SİMETRİ ELEMANLARI
- Wigner-Seitz Temel Birim Hücresi
| < Önceki | Sonraki > |
|---|
Sözün özü
"Erdemi öğretmemek, öğrenmemek, adaletle karşılaştığında onu benimsememek ve iyi olmayanı değiştirememek; işte benim kaygılarım. "
Konfüçyüs
Yeni
HDL-kolesterol değeri 40 mg/dl’den az ise düşük, 60 mg/dl ve üzerinde ise yüksek değer kabul edilir.




























