o j 0.99Ẩ
4.2.1. Đại cương vể tinh thể
M ạ n g t in h t h ể
T inh th ể được cấu tạo từ nhữ ng nguyên tử, p h ân tử hay ion (gọi chung là hạt). Trong tin h thể, các h ạ t được p h ân bố một cách tu ầ n hoàn, theo quy lu ậ t xác định, tạo th à n h m ạng lưới không gian đều đặn. Đó là đặc điểm về cấu trú c vi mô của tin h thể.
D ấu hiệu đặc trư n g bên ngoài của các ch ất tin h thể là
m ột kết câu rắn có h ìn h đ a diện xác đ ịn h giới h ạ n bởi những m ặ t phang. Đó là đặc trư n g về cấu trúc vĩ mô của tin h thể. C hẳng hạn, tin h th ể m uối ăn có dạng h ìn h lập phương (hình 30); tin h th ể phèn chua có dạng h ìn h tám m ặt, v.v... T ính c h ất này là hệ quả tấ t yếu của kiến trú c m ạng lưới tin h thể. N hưng m ặt ngoài của tin h th ể chính là nhữ ng m ặt ứngvới nh ữ n g m ặt lưới trong tin h thể.
• Na+ o c r
Hình 30. Tinh thểN aC I
Như vậy, mạng lưới tinh thể có thể coi như được cấu tạo bởi những hình hộp mà ỏ đỉnh là các hạt (nguyên tử, phân tử hay ion). Một hình hộp đặc biệt thoả mãn các điêu kiện:
- Có tính đốì xứng cao nhất - Sô góc vuông phải nhiều nhất - Thê tích phải nhỏ nhất
được gọi là tê bào sơ đắng hay ô m ạng cơ sở.
Thông thường trong tinh thể học, người ta chọn hệ toạ độ là ba trục (a, b, c) đi qua ba cạnh của tê bào sơ đắng và cùng đi qua một điểm mạng. Các cạnh a0, b0, c0 (được sử dụng làm đơn vị dài ứng với các trục a, b, c) và các góc a , ß, Y được gọi là các hằng sô mạng.
Tuỳ theo tương q u an giữa các cạnh a0, b0, c0 và các góc a,
p, Y người ta p h ân biệt 7 hệ tin h th ể (bảng 4.1 và h ìn h 34).
Bảng 17. Các hệ tinh thể quan trọng
H ệ tin h th ể Các c ạ n h Các góc Ví dụ
L ập phương a 0 = b o = c o a = P = Ỵ = 90° NaCl
Bốn phương (tứ giác) a Q = b0 ^ cu Q n II II to o o Sn tră n g
S áu phương (lục giác) a o = \ * Co a = p = 90° ; r = 120° T h an chì Ba phương (m ặt thoi) a 0 = b o = c o a - P = Y * 90° C a C O g
T rực thoi a 0 * b o * a = P = y = 90° S (trực thoi) M ột xiên (đơn tà) a 0 * b 0 * c0 a = P = 90°; y * 90° S (đơn tà) Ba xiên (tam tà) a o * b o * c o a * P * Y * 90° C u S 0 4.5H 20
ứ n g với 7 hệ tin h th ể ta có 7 m ạng lưới B ravais đơn giản. Ngoài nhữ ng m ạng lưới B ravais đơn giản còn có những m ạng lưới tịn h tiến m à ở tâm của t ế bào, ở tâm của mỗi m ặt hay ở tâm của hai m ặt đáy còn có thêm một điểm mạng. N hững m ạng lưới này được gọi là m ạng lưới nội tâm . Bravais đã xác định được sự tồn tại của 14 m ạng lưới tin h th ể khác n h a u được gọi là các m ạng lưói B ravais (hình 32) (Người ta thường sử dụng các kí hiệu: p cho các tế bào đơn giản; I cho t ế bào nội tâm ; F cho tế bào m ặt tâm ; A, B, c cho các tế bào đáy tâm ứng với các m ặt (b, c); (c, a); (a, b).
Lập phương (P) Lập phương (I) Hệ lập phương
Lập phương (F)
Trực thoi (P) Trực thoi (C) Hê bốn phương
Trực thoi (P) Trực thoi (C) Trực thoi (I) Hệ trực thoi Trực thoi (F) Tam tà (P) Hệ ba nghiêng Đơn tà (P) Đơn tà (C) Hệ một nghiêng