Институт неорганической химии им. А.В.Николаева СО РАН, Новосибирск
тел. (383) 330-84-18; Email: yu_vesnin@ngs.ru
Существующие теории рассматривают кристаллизацию как процесс, происходящий лишь на атомно-молекулярном уровне [1]. В [2-4] развита новая теория вторичной структуры кристаллов (ВСК) и даны приложения теории в различных областях химии и физики твердого тела.
Проблема вторичной структуры кристаллов имеет долгую историю. У ее истоков - наблюдения многовековой давности за дроблением природных кристаллов. Например, хлористый натрий при дроблении сохраняет форму куба. Естественно, возникал вопрос: до какого предела можно дробить кристалл, сохраняя его форму? Существует ли минимальный кристалл? Из истории кристаллографии известны различные варианты ответов в виде моделей Х.Гюйгенса, Р.-Ж.Гауи, Е.С.Федорова и др.
В начале XX столетия стало очевидным, что основной, первичной структурой является атомно-молекулярная структура кристалла. В результате бурного развития рентгеноструктурного анализа о вторичной структуре кристалла забыли. Однако она снова напомнила о себе в 30х годах как "проблема реальной структуры кристалла". После ряда дискуссий оформилась современная теория реальной структуры кристалла, которая базируется лишь на атомной структуре. Основное понятие здесь - дефект, и отсутствуют понятия "вторичная структура" и "минимальный кристалл".
В XX столетии накоплен большой массив экспериментальных данных, анализ которых неизбежно приводит к выводу: атомно-молекулярная структура, оставаясь основой структуры кристалла, должна быть продолжена и дополнена еще одним уровнем организации кристаллической материи - вторичной структурой кристалла. Основа вторичной структуры - понятие "элементарная единица - квант кристалла" (Веснин, 1970). Необходимость этого понятия следует из анализа размерной зависимости различных свойств реальных кристаллов.
Эта размерная зависимость подобна зависимости свойств молекулы. Такая аналогия позволяет ввести понятие "элементарная единица кристалла" как аналог гигантской молекулы твердого тела [2]. На основе этого понятия построена последовательная теория вторичной структуры кристалла (с возможным распространением на аморфное твердое тело и жидкость) [2,3]. Выводы этой теории находятся в качественном и количественном согласии с экспериментом.
Основные положения теории ВСК сформулированы в виде определений, теорем и следствий [2]. Здесь они представлены кратко на примере кубического кристалла (Рис.1)...
Продолжение обсуждения - см. в приложенном файле.
На сайте www.nanometer.ru в разделе "Публикации" также размещены предыдущие статьи автора о вторичной структуре кристаллов.
