شبکه بلوری چیست ؟

در علم شیمی، شبکه بلوری (Crystal structure) به یک طرح تکراری سه بعدی گفته می شود که در آن، ذرات تشکیل دهنده یک بلور (اتم، یون، فلز و یا مولکول) به صورت منظم در کنار یکدیگر مرتب شده اند. توجه داشته باشید که خواص یک بلور به شبکه و ساختار آن بستگی دارد. از طرفی، به کوچک ترین بخش یک شبکه بلور که تمامی خواص آن بلور را دارد، سلول واحد می گویند.

به مواد معدنی جامدی که اجزای سازنده آنها، در سه جهت فضایی و به صورت منظم در کنار هم آرایش یافته اند و یا به عبارت دیگر دارای نظم بلور شناسی اند، بلور یا کریستال گفته می شود. در حقیقت در این گونه از مواد، ذرات در یک آرایش منظم و تکراری اطراف فاصله اتمی بزرگ قرار می گیرند. در واقع با تکرار این آرایش منظم در سه جهت فضایی، بلور بزرگ تر می شود.

توجه داشته باشید که نظم بیرونی یک بلور در اثر نظم درونی آن خواهد بود، پس سطوح خارجی بلور ها صاف و هموار است. همانطور که بیان شد، کوچک ترین قسمت شبکه بلوری را سلول واحد می نامند که در تمامی جهات تکرار می شود. اگر سلول های واحد در سه بعد کنار یکدیگر قرار بگیرند، یک بلور تولید می شود.

بلورها همواره شکل های منظم و قابل شناسایی دارند، زیرا ذرات آنها همیشه به شکل الگوهای تکراری و مشخصی که شبکه می نامیم در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. لازم به ذکر است که جامدات بلوری با توجه به ذرات سازنده آنها که می تواند یون، اتم، فلز یا مولکول باشد، به ترتیب به بلور های یونی، بلور های شبکه ای، بلور های فلزی و بلور های مولکولی تقسیم می شوند.

از طرفی دیگر، بلور ها می توانند خواص همسانگرد یا ناهمسانگرد را نشان دهند. بلور های همسانگرد به بلورهایی گفته می شود که ضریب شکست آنها در هر سه راستای بلوری یکسان باشد. در حالی که، بلورهایی که ضریب شکست متفاوتی در یک، دو و یا سه راستای خود داشته باشند، بلورهای ناهمسانگرد می باشند.

ذرات در ساختار های بلوری به شکل های مختلفی در کنار یکدیگر قرار می گیرند. توجه داشته باشید که قرار گیری ذرات تشکیل دهنده یک بلور، در این ساختار های بلوری نقش مهمی در تعیین خواص و ویژگی های مواد دارد. جهت تقسیم بندی سیستم های بلوری، آنها را می توان در دو بعد و یا سه بعد دسته بندی کرد. در حالت دو بعدی، چهار سیستم بلوری معرفی شده است. در حالی که در حالت سه بعدی 14 شبکه بلوری براوه داریم. شبکه براوه (Bravais lattice) برای مدل سازی شبکه های بلوری کاربرد دارد.

در واقع براوه یک آرایه نا محدود از نقاط گسسته در فضا می باشد که جهت و چینش آن مستقل از نقطه شروع یا مبدا خواهد بود.لازم به ذکر است که اساس این تقسیم بندی ها، وجود تقارن و نوع آن تقارن در این ساختار ها می باشد. به عنوان مثال، اندازه اضلاع و زاویه بین آنها در سلول های واحد این 14 شبکه، با یکدیگر تفاوت دارند. در این مقاله، سیستم های بلوری دو بعدی و سه بعدی، معرفی می شوند و همچنین مشخصه های مهم شبکه های بلوری با اهمیت تر نیز بررسی شده است.