Кристаллография. Учебник для втузов. М., «Высш. школа», 1976.
391 с. с ил.
В книге излагаются основы классической кристаллографии и кристаллохимии, а также вопросы широко развившейся за последние годы кристаллофизики, технической кристаллографии, приводятся инженерные методы расчета свойств кристаллов, описываются новые кристаллические материалы и подробно рассматривается применение кристаллов в новой технике.
Предназначается для студентов втузов.
Предисловие
Эта книга является попыткой создания учебника инженерной, технической кристаллографии и кристаллофизики, связанной с расширяющимся применением кристаллов в технике. За последние два-три десятка лет кристаллография переживает подлинную революцию, ломку старых представлений и бурное рождение и развитие новых областей применения кристаллов и кристаллографических методов.
Датой рождения кристаллографии и кристаллофизики считается 1669 год — год установления закона постоянства углов кристаллов и открытия двойного лучепреломления света в кристаллах. В течение XVII—XIX вв. кристаллография развивалась в значительной мере как часть минералогии и основным содержанием ее было наблюдение симметрии внешней формы кристаллов. Открытие дифракции рентгеновских лучей в 1912 г. положило начало экспериментальному исследованию атомной структуры кристаллических веществ, развившемуся необычайно быстро. В наши дни изучены структуры почти всех неорганических природных соединений, и ныне мы присутствуем при рождении новой области кристаллографии — учения о структуре биологических объектов.
Вплоть до середины XX в. промышленное использование монокристаллов ограничивалось почти исключительно ювелирными самоцветами. Применение физических свойств кристаллов с их богатой гаммой вариаций, обуслов-
ленных симметрией и анизотропией, началось в двадцатых годах нашего века, сначала с использования пьезоэлектрических , сегнетоэ лектрических и оптических свойств. Требования к качеству монокристальных материалов и к их массовому производству вызвали к жизни появление промышленности выращивания кристаллов, которая в наши дни становится промышленностью создания материалов с заданными свойствами. На наших глазах рождаются и развиваются новые области техники, целиком базирующиеся на использовании своеобразных свойств кристаллов.
Одновременно ширится потребность в специалистах, которые умели бы целенаправленно выращивать кристаллы с требуемыми свойствами, исследовать, рассчитывать и применять эти свойства, для чего требуется активное владение математическим аппаратом кристаллографии и кристаллофизики. На подготовку этих специалистов и рассчитан настоящий учебник.
В книге обобщен опыт преподавания на кафедре кристаллографии Московского института стали и сплавов, готовящей инженеров, специализирующихся в области полупроводниковых и диэлектрических материалов и приборов, редких и цветных металлов, физико-химических методов исследования материалов электронной техники. Мы старались в преподавании обращать особое внимание на технические применения кристаллов, на опыт, накопленный в заводских и исследовательских лабораториях при промышленном использовании кристаллов. В книге
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
1.
СИММЕТРИЯ КРИСТАЛЛОВ
•§ 1. Анизотропия и симметрия внешней формы, физических свойств и структуры кристаллов 5
'•/•§ 2. Структура кристалла и пространственная решетка 8 , § 3. Закон постоянства углов кристаллов. Формула Вульфа—Брэгга 13
§ 4. Метод кристаллографического индицирования. Закон целых чисел 15
| 5. Кристаллографические проекции 21 f§ 6. Элементы симметрии кристаллических многогранников 29
§ 7. Теоремы о сочетании элементов
симметрии 40
§ 8. Кристаллографические категории, сингонии и системы осей координат 42
% 9. Классы симметрии. Общие определения и системы обозначений 47
§ 10. Вывод и описание 32 классов
симметрии 51
§ 11. Формы кристаллов 68
§ 12. Индицирование кристаллов. Закон зон 84 1 § 13. Физически различные формы
кристаллов 93
II. СИММЕТРИЯ СТРУКТУРЫ КРИСТАЛЛОВ
§ 14. Решетки Бравэ 97
§ 15. Элементы симметрии кристаллических структур 105
•§ 16. Теоремы о сочетании элементов
симметрии структур 110
<§ 17. Пространственные группы симметрии 115
$ 18. Обратная решетка 123
§ 19. Основные сведения об экспериментальном определении структуры кристаллов 131
§ 20. Основные формулы структурной
кристаллографии 132
III.
КРИСТАЛЛОХИМИЯ
§ 21. Атомные и ионные радиусы 136 § 22. Координационное число и координационный многогранник 137 § 23. Число атомов в ячейке. Определение стехиометрической формулы вещества 140 § 24. Поляризация ионов 142 § 25. Типы связи в структурах 143 § 26. Пределы устойчивости структур 146 § 27. Плотнейщие упаковки частиц в
структурах 148
§ 28. Построение структур с помощью
координационных полиэдров
(многогранников) 154
§ 29. Основные типы структур 156
Структура меди 156
Структура магния 157
Структура вольфрама 160
Структура каменной соли 160
Структура алмаза 161
Структура графита 163
Структуры сфалерита и вюрцита 164
Структура перовскита 167
Структура шпинели 169
Структура корунда 171
§ 30. Политипия 173
§ 31. Изоморфизм 175
§ 32. Полиморфизм 177
IV. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ
§ 33. Предельные группы симметрии 180 § 34. Основной принцип симметрии в кристаллофизике. Указательные
поверхности 183
§ 35. Тензорное описание физических свойств кристаллов. Кристалло-физические системы координат 188 | 36. Матричные представления преобразований симметрии 196 § 37. Антисимметрия 199 § 38. Скалярные физические свойства 202 § 39. Векторные свойства. Пироэлектрический эффект 204 § 40. Диэлектрические свойства 209 § 41. Общие замечания о физических свойствах, описываемых тензором второго ранга 215 § 42. Магнитные свойства 218 § 43. Теплопроводность 221 § 44. Двойное лучепреломление и поляризация света в кристаллах 222 § 45. Применение оптических свойств
кристаллов 229
§ 46. Исследование оптических свойств кристаллов в поляризованном свете 236
§ 47. Напряжения и деформации в
кристаллах 245
§ 48. Тепловое расширение 248
§ 49. Пьезоэлектрический эффект 251
§ 50. Сегнетоэлектрические свойства 269 § 51. Электрооптический эффект 275
§ 52. Упругие свойства 280
§ 53. Пьезоонтический эффект 288
§ 54. Взаимная связь физических
свойств и явлений в кристаллах 291
V. ФИЗИКА РЕАЛЬНЫХ КРИСТАЛЛОВ
§ 55. Механические свойства. Пластическая деформация 296
§ 56. Спайность и твердость 3^2
§ 57. Атомные нарушения структуры кристалла. Классификация дефектов структуры 306-§ 58. Точечные дефекты 309 § 59. Дислокации 31& § 60. Движение дислокации. Энергия дислокации. Дислокационные реакции 325-§ 61. Дислокации в некоторых реальных кристаллических структурах 331 Дислокации в структурах алмаза и сфалерита 332' Дислокации в структуре каменной соли 340 Дислокации в гексагональных плотно упакованных кристаллах 343^ Дислокации в кристаллах со структурой вюрцита 344 § 62. Поле напряжений дислокации. Взаимодействие дислокаций друг с другом и с точечными дефектами 347 § 63. Методы наблюдения дислокаций 349*
VI.
РОСТ КРИСТАЛЛОВ
§ 64. Зарождение кристаллов 358 § 65. Основные представления о росте
кристаллов 359-§ 66. Равновесная форма кристаллов 361 § 67. Реальные формы роста кристаллов 363 § 68. Макроскопические дефекты кристаллов 367 § 69. Закономерные сростки и двойники 370 § 70. Эпитаксия 374 § 71. Краткие сведения о методах выращивания кристаллов 376-Рекомендуемая литература 384 Предметный указатель 386>
Цена: 150руб.
