Войти
Паракристаллические материалы определяются как имеющие ближний и средний порядок в своей решетке (аналогично жидкокристаллическим фазам), но не имеющие кристаллического дальнего порядка по крайней мере в одном направлении.
Упорядочение - это регулярность появления атомов в предсказуемой решетке, измеренная от одной точки. В высокоупорядоченном, идеально кристаллическом материале или монокристалле положение каждого атома в структуре может быть описано с точностью до одного источника. И наоборот, в неупорядоченной структуре, такой как жидкость или аморфное твердое тело, местоположение ближайших и, возможно, вторых ближайших соседей может быть описано из источника (с некоторой степенью неопределенности), и способность предсказывать местоположения быстро уменьшается оттуда. из. Расстояние, на котором можно предсказать расположение атомов, называется длиной корреляции. Паракристаллический материал демонстрирует корреляцию где-то между полностью аморфным и полностью кристаллическим.
Первичным и наиболее доступным источником информации о кристалличности является дифракция рентгеновских лучей и криоэлектронная микроскопия, хотя для наблюдения сложной структуры паракристаллических материалов могут потребоваться другие методы, такие как флуктуационная электронная микроскопия в сочетании с моделированием плотности состояний электроники и электроники. колебательные состояния. Сканирующая просвечивающая электронная микроскопия может предоставить характеристики паракристалличности в реальном и обратном пространстве в наноразмерных материалах, таких как твердые тела с квантовыми точками.
Рассеяние рентгеновских лучей, нейтронов и электронов на паракристаллах количественно описывается теориями идеального и реального паракристалла.
Рольф Хоземанн определяет идеальный паракристалл: «Распределение электронной плотности любого материала эквивалентно распределению электронной плотности паракристалла, когда для каждого строительного блока существует одна идеальная точка, так что статистика расстояний до других идеальных точек идентична для всех этих точек.. Электронная конфигурация каждого строительного блока вокруг его идеальной точки статистически не зависит от его аналога в соседних строительных блоках. Строительный блок соответствует материальному содержанию ячейки этой "размытой" пространственной решетки, которую следует рассматривать как паракристалл.. "
Численными различиями в анализе дифракционных экспериментов на основе любой из этих двух теорий паракристалличности часто можно пренебречь.
Как и идеальные кристаллы, идеальные паракристаллы теоретически простираются до бесконечности. С другой стороны, реальные паракристаллы подчиняются эмпирическому α * -закону, ограничивающему их размер. Этот размер также косвенно пропорционален компонентам тензора паракристаллического искажения. Более крупные твердотельные агрегаты состоят из микропаракристаллов.
Слова «паракристалличность» и «паракристалл» были придуманы покойным Фридрихом Ринне в 1933 году. Их немецкие эквиваленты, например «Паракристалл», появились в печати годом ранее. Общая теория паракристаллов была сформулирована в базовом учебнике, а затем доработана / уточнена различными авторами.
Модель паракристалла была полезна, например, для описания состояния частично аморфных полупроводниковых материалов после осаждения. Он также успешно применяется к синтетическим полимерам, жидким кристаллам, биополимерам, твердым телам с квантовыми точками и биомембранам.
