კრისტალებსა და კვაზიკრისტალებს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ კრისტალებს აქვთ მოწესრიგებული სტრუქტურა, რომელიც პერიოდულია, ხოლო კვაზიკრისტალებს ასევე აქვთ მოწესრიგებული სტრუქტურა, რომელიც არ არის მკაცრად პერიოდული.
ტერმინები კრისტალები და კვაზიკრისტალები სასარგებლოა კრისტალოგრაფიის სფეროში, რომელიც მიეკუთვნება სამრეწველო ქიმიას. კრისტალები არის კრისტალური მასალების მონომერული ერთეულები, ხოლო კვაზიკრისტალები არის კრისტალების ტიპები, რომლებიც შეიცავს ატომების მასივებს, რომლებიც მოწესრიგებულია, მაგრამ არ არის მკაცრად პერიოდული.
რა არის კრისტალები?
კრისტალები არის კრისტალური მასალების მონომერული ერთეულები.ეს მყარი კრისტალური ნაერთები შეიცავს მათ ატომებს, მოლეკულებს ან იონებს, რომლებიც მოწყობილია უაღრესად მოწესრიგებულ მიკროსკოპულ სტრუქტურაში. ეს ერთეულები ქმნიან კრისტალური მასალის კრისტალურ გისოსს. ბროლის გისოსი შეიძლება გაგრძელდეს ყველა მიმართულებით. გარდა ამისა, ჩვენ შეგვიძლია გამოვყოთ კრისტალური მასალების მიკროსკოპული ერთკრისტალები გეომეტრიული ფორმების გამოყენებით. გეომეტრიული ფორმების განხილვისას, კრისტალები შედგება ბრტყელი სახეებისგან, რომლებსაც აქვთ სპეციფიკური და დამახასიათებელი ორიენტაცია. უფრო მეტიც, კრისტალების შესწავლის სფეროა კრისტალოგრაფია. კრისტალების ფორმირების პროცესს კრისტალების ზრდას ან კრისტალიზაციას ვუწოდებთ.
სურათი 01: მატერიის კრისტალური და არაკრისტალური ფორმები
კრისტალურ სტრუქტურაში ატომები, მოლეკულები ან იონები განლაგებულია პერიოდული განლაგებით.თუმცა, ყველა მყარი არ არის კრისტალები. შეიძლება არსებობდეს არაკრისტალური ნივთიერებები, როგორც ეს ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ სურათზე. თუ გავითვალისწინებთ წყალს, როდესაც წყალი იწყებს გაყინვას, მატერიის ფაზა იცვლება თხევადიდან მყარად და ყინულის პატარა კრისტალები იზრდებიან მანამ, სანამ არ მოხდება შერწყმა (რაც ქმნის პოლიკრისტალურ სტრუქტურას).
ჩვენ შეგვიძლია ვაჩვენოთ კრისტალური მასალის ერთეული უჯრედი. ერთეული უჯრედი არის წარმოსახვითი ყუთი, რომელიც შეიცავს ერთ ან მეტ ატომს კონკრეტულ განლაგებაში. როგორც წესი, ერთეული უჯრედები მიდრეკილია 3D განლაგებით დაწყობა, კრისტალის ფორმირება. ჩვენ შეგვიძლია ამოვიცნოთ კრისტალები მათი ფორმის მიხედვით მკვეთრი კუთხის მქონე სახეების მიხედვით.
კრისტალიზაცია არის პროცესი, რომლის დროსაც კრისტალები წარმოიქმნება სითხისგან ან სითხეში გახსნილი მასალებისგან. კრისტალიზაციის ველი ძალიან ფართოა, რადგან ერთ სითხეს შეუძლია გამაგრდეს სხვადასხვა ფორმებში, პირობებიდან გამომდინარე. ამიტომ, ეს არის რთული და ფართოდ შესწავლილი სფერო.
რა არის კვაზიკრისტალები?
კვაზიკრისტალები არის კრისტალების ტიპი, რომელიც შეიცავს ატომების მასივებს, რომლებიც მოწესრიგებულია, მაგრამ არ არის მკაცრად პერიოდული. ამიტომ, კვაზიკრისტალებს შეიძლება ჰქონდეთ გარკვეული მსგავსება ნორმალურ კრისტალებთან. ჩვეულებრივ კრისტალებსა და კვაზიკრისტალებს შორის მსგავსება ნაჩვენებია ქვემოთ.
სურათი 02: კვაზიკრისტალი (ჰოლმიუმ-მაგნიუმ-თუთიის კვაზიკრისტალური სტრუქტურა)
როგორც წესი, ამ ტიპის კრისტალები ცნობილია ხუთჯერადი სიმეტრიის ჩვენების უნარით. ეს სიმეტრია შეუძლებელია ნორმალურ პერიოდულ კრისტალებში. მაშასადამე, კრისტალოგრაფიის საერთაშორისო კავშირმა ხელახლა განსაზღვრა „კრისტალები“, რათა შეიცავდეს დეტალებს კვაზიკრისტალების შესახებ.
კვაზიკრისტალების აღმოჩენა მოხდა 1982 წელს. ამ კრისტალების წარმოქმნა იშვიათია, რადგან 2004 წლამდე ცნობილ 400000 ნორმალურ პერიოდულ კრისტალებს შორის მხოლოდ დაახლოებით 100 ცნობილი მყარია კვაზიკრისტალის ფორმირება.გარდა ამისა, დენ შეხტმანმა მიიღო ნობელის პრემია კვაზიკრისტალების აღმოჩენისთვის.
რა მსგავსებაა კრისტალებსა და კვაზიკრისტალებს შორის?
- კრისტალები და კვაზიკრისტალები კრისტალური მასალის ტიპებია.
- ისინი აჩვენებენ დისკრეტულ ნიმუშს რენტგენის დიფრაქციაში.
- ორივეს შეუძლია შექმნას ფორმები გლუვი და ბრტყელი სახეებით.
რა განსხვავებაა კრისტალებსა და კვაზიკრისტალებს შორის?
ტერმინები კრისტალები და კვაზიკრისტალები სასარგებლოა კრისტალოგრაფიის სფეროში. მათ შორის არის განსხვავებები, ისევე როგორც გარკვეული მსგავსება ამ ტერმინებს შორის. კრისტალებსა და კვაზიკრისტალებს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ კრისტალებს აქვთ მოწესრიგებული სტრუქტურა, რომელიც ასევე პერიოდულია, ხოლო კვაზიკრისტალებს ასევე აქვთ მოწესრიგებული სტრუქტურა, რომელიც არ არის მკაცრად პერიოდული.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა ჩამოთვლის განსხვავებებს კრისტალებსა და კვაზიკრისტალებს შორის ცხრილის სახით გვერდიგვერდ შედარებისთვის.
შეჯამება – კრისტალები კვაზიკრისტალების წინააღმდეგ
კვაზიკრისტალები არის კრისტალების სახეობა. ისინი განსხვავდებიან ჩვეულებრივი კრისტალებისაგან ქიმიური სტრუქტურის მიხედვით. კრისტალებსა და კვაზიკრისტალებს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ კრისტალებს აქვთ მოწესრიგებული სტრუქტურა, რომელიც ასევე პერიოდულია, ხოლო კვაზიკრისტალებს ასევე აქვთ მოწესრიგებული სტრუქტურა, რომელიც არ არის მკაცრად პერიოდული.
