Омӯзиши асрори маводи кристаллӣ
Дар набзи ҷаҳони электронӣ, басомади осциллятори кристалл ҳамчун тапиши дил муҳим аст. Дақиқӣ ва устувории ҳамаи инҳо аз маводи кристаллии ҷодугарӣ вобаста аст. Хусусиятҳои физикии маводи кристаллӣ, ба монанди константаҳои чандирӣ, зичӣ ва сохтори атомӣ, якҷоя басомади ниҳоии осциллятори кристаллро муайян мекунанд. Имрӯз, биёед асрори он, ки ин хосиятҳо ба басомади осциллятори кристалл махсусан таъсир мерасонанд, ошкор кунем.
Хусусиятҳои асосии физикии маводи кристаллӣ
1. Константњои чандирї
Константаҳои чандирии маводи кристаллӣ муайян мекунанд, ки мавод ҳангоми зери таъсири қувваҳои беруна чӣ гуна деформатсия мешавад. Ҳар қадаре ки доимии чандирӣ калон бошад, деформатсияи мавод дар зери фишор ҳамон қадар хурдтар мешавад. Барои кристаллҳо константаҳои чандирӣ бевосита ба басомади ларзиши онҳо алоқаманданд. Константаҳои баландтари чандирӣ одатан ба басомадҳои баланди ларзиш мувофиқат мекунанд, зеро мавод барои тавлиди як деформатсия ҳангоми ларзиш энергияи бештарро талаб мекунад.
2. Зичӣ
Зичии маводи кристаллӣ низ ба басомади ларзиши онҳо таъсир мерасонад. Маводҳое, ки зичии баландтар доранд, барои як воҳиди ҳаҷм массаи бештар доранд ва аз ин рӯ барои ларзиш энергияи бештарро талаб мекунанд. Ин одатан ба паст шудани басомадҳои ларзиш оварда мерасонад.
3. Сохтори атом
Ҷойгиршавии атомҳо ва табиати пайвандҳо дар кристалҳо низ ба басомади ларзиш таъсир мерасонанд. Масалан, пайвандҳои Si-O дар кристаллҳои кварц дорои энергияи баланди пайванданд, ки ба кристаллҳои кварц имкон медиҳанд, ки дар басомадҳои баландтар ларзиш кунанд. Баръакс, энергияи пайвастшавӣ дар маводи сафолӣ одатан камтар аст, аз ин рӯ басомади ларзиши онҳо низ камтар аст.
4. Коэффисиенти васеъшавии гармӣ
Коэффисиенти васеъшавии гармии маводи кристаллӣ тағирёбии андозагирии маводро ҳангоми тағирёбии ҳарорат тавсиф мекунад. Маводҳое, ки коэффисиенти васеъшавии гармии камтар доранд, ҳангоми тағирёбии ҳарорат деформатсияи камтар доранд, ки ин барои нигоҳ доштани устувории ларзиш кӯмак мекунад ва аз ин рӯ ба басомади ларзиш таъсир мерасонад.
5. Доимии диэлектрик
Муқовимати диэлектрикӣ миқдори физикӣ мебошад, ки қобилияти аксуламалҳои маводро дар майдони электрикӣ тавсиф мекунад. Маводҳое, ки доимии диэлектрикӣ баландтаранд, одатан басомадҳои ларзиши баланд доранд, зеро деформатсияи онҳо дар майдони электрикӣ калонтар аст ва барои нигоҳ доштани ларзиш энергияи бештар лозим аст.
6. Стресси дохилӣ
Ҳангоми афзоиши кристаллҳо фишорҳои дохилӣ ба вуҷуд омада метавонанд ва ин фишорҳо ба сохтор ва хусусиятҳои ларзиши онҳо таъсир мерасонанд. Стресси дохилӣ метавонад боиси тағирёбии басомади ларзиши кристалл гардад.
Хулоса
Хулоса, хосиятҳои гуногуни физикии маводи кристаллӣ, аз ҷумла константаҳои чандирӣ, зичӣ, сохтори атомӣ, коэффисиенти васеъшавии гармӣ, доимии диэлектрикӣ ва фишори дохилӣ, якҷоя омилҳои асосии таъсиррасонии басомади осциллятори кристаллро ташкил медиҳанд. Онҳо бо ҳам алоқаманданд ва барои муайян кардани сатҳи басомад ва устувории осциллятори кристалл якҷоя кор мекунанд. Фаҳмидани муносибатҳои байни ин хосиятҳо барои тарҳрезӣ ва интихоби маводи мувофиқи кристаллӣ барои ба даст овардани сигналҳои басомади дақиқ ва устувор муҳим аст.