திட நிலை - Study Notes

பாடச் சுருக்கம்

திடப் பொருட்கள் தமக்கென ஒரு குறிப்பிட்ட வடிவம் மற்றும் கனஅளவைக் கொண்டுள்ளன. இப்பாடத்தில் படிகங்கள் எவ்வாறு வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, அவற்றின் கட்டமைப்பு அலகுகள் எவ்வாறு நெருங்கிப் பொதிந்துள்ளன மற்றும் படிகங்களில் காணப்படும் பல்வேறு குறைபாடுகள் குறித்து விரிவாகக் கற்போம்.

கற்றல் நோக்கங்கள்

• திடப் பொருட்களின் பொதுவான பண்புகளை விவரித்தல்.
• படிக வடிவமுடைய மற்றும் படிக வடிவமற்ற திடப் பொருட்களை வேறுபடுத்துதல்.
• பல்வேறு வகையான படிகத் திடப் பொருட்களை வகைப்படுத்துதல்.
• ஏழு வகையான படிக அமைப்புகள் மற்றும் பிராவே அணிடோய்களைப் பற்றி அறிதல்.
• படிகக் குறைபாடுகளைக் கண்டறிந்து அதன் விளைவுகளைப் புரிந்துகொள்ளுதல்.

முக்கியக் கருத்துக்கள் மற்றும் வரையறைகள்

படிக வடிவமுடைய திடப் பொருள்

இதன் உட்கூறுகள் நீண்ட எல்லை வரையில் ஒழுங்காகக் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளன. இவை கூர்மையான உருகுநிலையைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் திசைச் சார்பு பண்பு (Anisotropy) உடையவை.

படிக வடிவமற்ற திடப் பொருள்

உட்கூறுகள் ஒழுங்கற்ற முறையில் அமைந்துள்ளன. இவை திசைச் சார்பற்ற பண்பு (Isotropy) கொண்டவை மற்றும் உண்மையான திடப் பொருட்கள் அல்ல.

அலகு கூடு

ஒரு படிகத்தின் கட்டமைப்பில் மீண்டும் மீண்டும் தோன்றும் மிகச்சிறிய முப்பரிமாண அடிப்படை அமைப்பே அலகு கூடு எனப்படும்.

அணைவு எண்

ஒரு குறிப்பிட்ட அணுவினைச் சூழ்ந்து அமைந்துள்ள மிக நெருங்கிய அண்டை அணுக்களின் எண்ணிக்கை அதன் அணைவு எண் ஆகும்.

கணக்கிடும் முறைகள்

படிகத்தின் அடர்த்தியைக் கணக்கிட (\(\rho = \frac{n M}{a^3 N_A}\)) என்ற வாய்ப்பாடு பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதில் அணுக்களின் எண்ணிக்கை (n), விளிம்பு நீளம் (a) மற்றும் மூலக்கூறு நிறை (M) ஆகியவற்றைக் கொண்டு அடர்த்தியை அறியலாம். அலகு கூட்டின் வகையைப் பொறுத்து 'n' மதிப்புகள் மாறுபடும் (எ.கா: SC=1, BCC=2, FCC=4).

பொதுவான தேர்வுத் தவறுகள்

• படிக வடிவமுடைய திடப் பொருட்களைத் திசைச் சார்பற்றவை எனக் கருதுதல் தவறு; அவை திசைச் சார்பு பண்பு கொண்டவை.
• அடர்த்தியைக் கணக்கிடும்போது விளிம்பு நீளத்தை (pm) சென்டிமீட்டருக்கு (cm) மாற்ற மறக்கக் கூடாது.
• ஷாட்கி மற்றும் பிரெங்கல் குறைபாடுகளில் அணுக்களின் இடப்பெயர்ச்சியைச் சரியாகக் கவனிக்க வேண்டும்.

தேர்வு குறிப்புகள்

• அலகு கூடுகளின் பொதிவுத் திறனைச் (Packing Efficiency) சரியாக மனப்பாடம் செய்துகொள்ளுங்கள் (BCC-68%, FCC-74%).
• அணிகக்கோவை குறைபாடுகளின் எடுத்துக்காட்டுகளை நினைவில் கொள்ளுங்கள் (எ.கா: ஷாட்கி குறைபாடு - NaCl).
• அலகுகூடின் விளிம்பு நீளம் மற்றும் ஆரத்திற்கு இடையிலான தொடர்பை (a மற்றும் r) கவனமாகப் பயிலுங்கள்.