й курс, 5-й семестр

Розділ 1. Геометрична кристалографія

Тема 1. Основні закономірності будови кристалів. Вступ. Історія створення кристалографії як науки. Досягнення її на теперішній час. Предмет і задачі кристалографії. Види конденсованого стану речовин. Основні ознаки кристалів. Просторова решітка та елементарна комірка. Їх визначення. Типи просторових решіток. Базис просторової решітки та кристалічної структури Кристалічні системи (сингонії)

Тема 2. Кристалографічна символіка. Індекси точок в просторовій решітці. Індекси напрямків. Запис базису решітки. Індекси площин. Поняття про міжплощинну відстань. Кристалічна форма. Множник повторюваності. 4-й індекс в гексагональній системі для напрямків і площин. Визначення множника повторюваності для різних площин.

Формули структурної кристалографії. Перелік задач, що вирішуються за допомогою цих співвідношень. Виведення формул для визначення періоду ідентичності, кута між напрямками в решітці, об’єму елементарної комірки в різних сингоніях.

Тема 3. Симетрія кристалів.Елементи симметрії кристала як континуума. Класи симетрії (точкові групи). Додаткові елементи симетрії в дисконтинуумі. Гвинтові осі симетрії та площини ковзного відбиття. Розгляд прикладів. Просторові групи, їх міжнародне позначення. Зв’язок просторових груп з точковими.

Тема 4. Кристалографічні проекції. Типи кристалографічних проекцій: лінійна, сферична, стереографічна. Зображення геометричних елементів просторової решітки за допомогою кристалографічних проекцій.

Тема 5. Обернена рещітка. Визначення співвідношень, що пов’язують між собою параметри прямої (атомної) та оберненої решіток. Властивості радіус-вектора оберненої решітки

Розділ 2. Елементи кристалохімії.

Тема 6. Найщільніші упаковки частинок в кристалах. Поняття про атомний та іонний радіус та координаційне число. Двох- та трьохшаруваті пакування в кристалах. Гексагональна та гранецентрована упаковки. Коефіцієнт упаковки. Порівняння типових металевих структур за коефіцієнтом упаковки та координаційним числом.

Тема 7. Міжвузловини (порожнини) в кристалах. Види порожнин в кристалах. Розмір, число та розташування міжвузловин в гцк-, гпу- та оцк-структурах.

Тема 8. Типові кристалічні структури. Структурні типи. Ізоморфізм. Поліморфізм. Деякі типові кристалічні структури: міді, магнію, вольфраму, алмазу, графіту, хлористого натрію, хлористого цезію, сфалериту та вюрциту.

Розділ 3. Дефекти кристалічної решітки

Тема 9. Класифікація дефектів. Точкові дефекти, їх види. Вакансії, умови їх утворення. Рівноважна та надлишкова концентрація вакансій. Міжвузлові атоми, пара Френкеля.

Тема 10. Дислокації.Типи дислокацій: крайові та гвинтові, умови їх утворення. Роль дислокацій в процесах пластичної деформації та росту кристалів.

Тема 11. Планарні (поверхневі) дефекти. Класифікація поверхневих дефектів. Малокутові та великокутові межі. Дефекти пакування в гцк- та гпу-структурах.

ЛІТЕРАТУРА

1. Шаскольская М.П. Кристаллография.-М.: Высшая школа, 1976.

2. Новиков И.И., Розин К.М. Кристаллография и дефекты кристаллической решетки.-М.: Металлургия, 1990.

3. Уманский Я.С., Скаков Ю.А. и др. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия.– М.: Металлургия, 1983.

4. Пинес Б.Я. Лекции по структурному анализу. – Харьков: ХГУ, 1967.

5. Шевченко Л.Л. Кристалохімія. – К.: Вища школа, 1993.

6. Гладких Л.І. Методичні вказівки до практичних занять по курсу «Кристалографія, кристалохімія та мінералогія» (розділ 1. Геометрична кристалографія. – Харків: НТУ «ХПІ», 2002.

7. Алавердова О.Г., Гладких Л.И. Методические указания к самостоятельной работе по теме «Стереографические проекции».– Харьков, ХПИ, 1990.