Les forces de rotation dans les cristaux

Cristaux sont des solides dont les éléments constitutifs sont agencés selon un motif répétitif , en trois dimensions . Atomes, ions et molécules peuvent former des formes de base des systèmes de cristal . Les cristaux ont également quatre groupes distincts de propriétés physiques et chimiques . Atomes liaison simple pour créer des cristaux de n'importe quel métal . Le diamant est un cristal d'atomes de carbone simples. Les ions sodium et de chlore forment des cristaux de sel et de molécules d' hydrate de carbone - carbone , d'oxygène et d'hydrogène, - liaison pour former des cristaux de sucre . Piézoélectricité

cristaux se chargent électriquement lorsqu'ils sont soumis à des forces de rotation par compression ou de torsion . C'est l'effet piézo-électrique qui fonctionne également en sens inverse . Une charge électrique appliquée à un cristal provoque le cristal de vibrer . La fréquence de la vibration dépend de la façon dont le cristal de quartz est coupé . Les cristaux de quartz font des montres précises quand couper à une taille uniforme et forme .
Pyroélectricité

Pyroélectricité est la propriété des matériaux pour générer une tension électrique lorsqu'il est chauffé ou refroidi . Les forces de rotation sont réalisés à l'intérieur de la maille cristalline comme il se dilate ou se contracte . Les cristaux de la tantalite composé de lithium peuvent être conçus pour émettre un rayonnement électromagnétique à l'intérieur d'une longueur d'onde donnée . Un tableau de cristaux fonctionnant sur une batterie d'ordinateur portable peut être conçu pour produire des rayons X pour les applications médicales .

Marangoni convection

La production de cristaux pour l'industrie applications est réalisée par croissance du cristal lentement d'une solution . La solution pourrait être un solvant contenant un composé ou ce pourrait être le métal en fusion . L'objectif est de produire une structure bien ordonnée qui est exempt de contaminants. La tension de surface à l'interface entre la solution et l'atmosphère se combine avec le gradient de température dans la solution pour créer la convection , une force de rotation appelé Marangoni convection. Convection Maragoni tourne à travers la solution et présente des défauts dans la croissance des cristaux.
Czochralski processus

Le processus Czorchralski est une technique industrielle croître des monocristaux de semi-conducteurs pour les applications électroniques . Il a été lancé en 1918 par le chimiste polonais Jan Czochralski . Silicium de haute pureté , ou d'un autre métal que nécessaire , est fondu dans un creuset en quartz . Le processus commence par trempage avec une tige d'un germe cristallin de silicium montée sur son extrémité dans le bain de fusion . Le germe cristallin commence le processus de croissance des cristaux. Le cristal est tiré vers le haut avec la tige à mesure qu'il grandit . La tige tourne lors de la procédure de traction production d'un cristal de forme cylindrique . Les effets de convection Marangoni et les défauts potentiels dans le cristal peuvent être minimisés ou éliminés en faisant tourner le creuset , en même temps que la tige se déplace vers le haut. Les trois ensembles de forces de rotation se neutralisent mutuellement au sein du cristal .