Lattice (Solid State Physics)
Lattice (Solid State
Physics)
Definition
A lattice is
a regular, repeating three-dimensional arrangement of points in space.
Each point
represents the position of an atom, ion, or molecule in a crystal.
லாட்டீஸ் என்பது இடத்தில் (space) ஒழுங்காகவும், காலமுறைப்படி (periodically) மீண்டும் மீண்டும் அமைந்துள்ள புள்ளிகளின் தொகுப்பு ஆகும்.
. இந்தப் புள்ளிகள் ஒவ்வொன்றும் ஒரு அணு அல்லது அயன் இருக்கும் இடத்தை குறிக்கின்றன.
In simple
words:
A lattice is a geometrical pattern that shows
how particles are arranged in a solid.
When atoms
are arranged in a regular repeating pattern, it forms a crystal lattice.
ஒரு திண்மத்தில் அணுக்கள் ஒரே விதமான அமைப்பில் மீண்டும் மீண்டும் அமைந்தால் அது கிரிஸ்டல் லாட்டீஸ் ஆகும்.
Examples:
Sodium
chloride (NaCl)
These
substances have well-defined lattice structures.
இவை அனைத்தும் ஒழுங்கான அணு அமைப்பைக் கொண்டவை.
Types of Lattices
One-Dimensional (1D) Lattice
Points are
arranged in a straight line.
Two-Dimensional (2D) Lattice
Points are
arranged in a plane (like a sheet).
Three-Dimensional (3D) Lattice
Points are
arranged in space (like real crystals).
Lattice
Point
A lattice
point is a position in space where an atom or molecule is located.
ஒரு அணு அல்லது அயன் இருக்கும் இடத்தை குறிக்கும் புள்ளி தான் லாட்டீஸ் புள்ளி.
Space
Lattice
A space
lattice is a 3D arrangement of lattice points in a crystal.
மூன்று பரிமாணத்தில் (3D) அமைந்துள்ள லாட்டீஸ் இட லாட்டீஸ் எனப்படுகிறது.
உண்மையான கிரிஸ்டல்கள் அனைத்தும் 3D லாட்டீஸ் ஆகும்.
A unit cell
is the smallest repeating portion of a lattice which, when repeated in all
directions, forms the whole crystal.
முழு லாட்டீஸையும் உருவாக்கும் சிறிய மீண்டும் மீண்டும் தோன்றும் பகுதி தான் யூனிட் செல்.
Types of Unit Cells:
1. Simple
Cubic (SC)
2.
Body-Centered Cubic (BCC)
3.
Face-Centered Cubic (FCC)
Bravais
Lattices
In 3D
crystals, there are 14 possible lattice types, called Bravais lattices
மூன்று பரிமாணத்தில் மொத்தம் 14 வகையான லாட்டீஸ் அமைப்புகள் உள்ளன. இவை 7 கிரிஸ்டல் முறைமைகளாக வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன:
They are
classified into 7 crystal systems:
1. Cubic
2.
Tetragonal
3.
Orthorhombic
4.
Monoclinic
5. Triclinic
6. Hexagonal
7.
Rhombohedral
Important Terms
Lattice
Parameter
The length
of the unit cell edges (a, b, c).
Coordination
Number
Number of
nearest neighbour atoms surrounding an atom.
Example (Simple Understanding)
Imagine
stacking identical boxes perfectly in rows and columns.
The pattern
formed by the box corners is a lattice.
லாட்டீஸின் முக்கியத்துவம்
- திண்மப் பொருள்களின் அமைப்பை புரிந்து கொள்ள உதவுகிறது.
- மின்கடத்துத்தன்மை, கடினத்தன்மை
போன்ற பண்புகளை விளக்குகிறது.
- பொருள்களின் அடர்த்தி மற்றும் அணு இடைவெளியை கணக்கிட
பயன்படுகிறது.
·
லாட்டீஸ்
என்பது திண்ம இயற்பியலின் அடிப்படை கருத்தாகும்.
அணுக்கள் எவ்வாறு
ஒழுங்காக அமைந்துள்ளன என்பதை விளக்கும் முக்கிய அமைப்பு தான் லாட்டீஸ்.
· இதன் மூலம் கிரிஸ்டல்களின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளை எளிதில் புரிந்துகொள்ளலாம்.
Cubic Crystal Structures
1.Simple Cubic (SC)
· 8 மூலைகளில் அணுக்கள்
· மொத்த அணுக்கள் = 1
· Coordination number = 6
உதாரணம்:
· Polonium
2.Body-Centered Cubic (BCC)
· 8 மூலை + 1 மைய அணு
· மொத்த அணுக்கள் = 2
· Coordination number = 8
உதாரணங்கள்:
· Iron
· Chromium
3.Face-Centered Cubic (FCC)
· 8 மூலை + 6 முக மைய அணுக்கள்
· மொத்த அணுக்கள் = 4
· Coordination number = 12
உதாரணங்கள்:
· Copper
· Aluminium
· Gold
Packing Efficiency (நிரப்பு
திறன்)
|
Structure |
Packing Efficiency |
|
SC |
52.4% |
|
BCC |
68% |
|
FCC |
74% |
FCC அதிக நிரப்பு திறன் கொண்டது.
Crystal Structure முக்கியத்துவம்
✔
பொருளின் அடர்த்தியை
தீர்மானிக்கிறது
✔
மின்கடத்துத்தன்மை
மற்றும் வெப்பக் கடத்துத்தன்மையை பாதிக்கிறது
✔
கடினத்தன்மை மற்றும்
வலிமையை நிர்ணயிக்கிறது
Crystal structure
என்பது திண்ம
இயற்பியலில் மிக முக்கியமான கருத்தாகும்.
அணுக்கள் எவ்வாறு
ஒழுங்காக அமைந்துள்ளன என்பதை விளக்கும் அடிப்படை அமைப்பு தான் கிரிஸ்டல் அமைப்பு.
Bravais Lattice (பிராவே
லாட்டீஸ்)
கிரிஸ்டல் அமைப்பில் (Crystal Structure) லாட்டீஸ் மிகவும் முக்கியமானது.
1848 ஆம் ஆண்டு பிரெஞ்சு விஞ்ஞானி Auguste Bravais மூன்று பரிமாணத்தில் (3D) 14 வகையான லாட்டீஸ் அமைப்புகள் மட்டுமே சாத்தியம் என நிரூபித்தார்.
இந்த 14 அமைப்புகள் Bravais Lattices (பிராவே லாட்டீஸ்) என அழைக்கப்படுகின்றன.
வரையறை
மூன்று பரிமாணத்தில் மீண்டும் மீண்டும் ஒரே மாதிரியாக அமைந்துள்ள 14 விதமான லாட்டீஸ் அமைப்புகள் Bravais Lattice எனப்படும்.
7 Crystal Systems மற்றும்
14
Bravais Lattices
Cubic System (3)
1. Simple Cubic (SC)
2. Body-Centered Cubic (BCC)
3. Face-Centered Cubic (FCC)
Tetragonal System (2)
1. Simple Tetragonal
2. Body-Centered Tetragonal
Orthorhombic System (4)
1. Simple
2. Body-Centered
3. Face-Centered
4. End-Centered
Monoclinic System (2)
1. Simple
2. End-Centered
Triclinic → 1
Hexagonal → 1
Rhombohedral → 1
Bravais Lattice முக்கியத்துவம்
✔ அனைத்து கிரிஸ்டல் அமைப்புகளையும் வகைப்படுத்த உதவுகிறது
✔ பொருள்களின் அணு அமைப்பை விளக்குகிறது
✔ X-ray diffraction ஆய்வுகளில் பயன்படுகிறது
✔ திண்ம இயற்பியலின் அடிப்படை கருத்தாகும்
Bravais Lattice என்பது கிரிஸ்டல் அமைப்பின் அடிப்படை கோட்பாடு ஆகும்.
மூன்று பரிமாணத்தில் 14 விதமான லாட்டீஸ் அமைப்புகள் மட்டுமே சாத்தியம் என்பதை இது நிரூபிக்கிறது.
இதன் மூலம் அனைத்து கிரிஸ்டல்களையும் விஞ்ஞான ரீதியாக வகைப்படுத்த முடிகிறது
Comments