Полиморфизм кристаллов: различия между версиями

8 байт добавлено ,  2 месяца назад
м
Нет описания правки
м
{{другие значения|Полиморфизм}}
'''Полиморфи́зм криста́ллов''' (от {{lang-grc|πολύμορφος}} «многообразный») - способность вещества существовать в различных [[кристаллическая структура|кристаллических структурах]], называемых ''полиморфными модификациями'' (их принято обозначать греческими буквами α, β, γ и т. д.)
 
Характерен для различных классов веществ. Полиморфизм для [[простые вещества|простых веществ]] называют [[аллотропия|аллотропией]], но понятие полиморфизма не относят к некристаллическим аллотропным формам (таким, как газообразные O{{sub|2}} и O{{sub|3}}).
 
Частный случай полиморфизма, характерный для соединений со слоистой структурой - ''[[Политипия|политипи́зм]]'' (''политипи́я''). Такие модификации, политипы, отличаются между собой лишь порядком чередования атомных слоёв.
 
== История открытия ==
 
== Причины возникновения полиморфизма ==
Полиморфизм объясняется тем, что одни и те же атомы вещества могут образовывать различные устойчивые кристаллические решётки, соответствующие минимумам на поверхности [[энергия Гиббса|энергии Гиббса]]. Стабильной модификации отвечает глобальный минимум, метастабильным - локальные минимумы. При повышении температуры более прочная кристаллическая решётка низкотемпературной модификации может характеризоваться меньшей энтропией за счёт того, что она менее восприимчива к возбуждению тепловых колебаний, поэтому другая модификация, характеризующаяся более крутой зависимостью энергии Гиббса от температуры, становится более выгодной.
 
== [[Термодинамика]] и [[Физическая кинетика|кинетика]] полиморфизма ==
При заданных условиях ([[температура]], [[давление]] и др.) одна из модификаций является термодинамически стабильной, другие - метастабильными. При изменении условий может оказаться стабильной другая модификация. Условия, при которых стабильна каждая из модификаций, изображаются на [[фазовая диаграмма|фазовой диаграмме]] соответствующего вещества. Переход из метастабильной модификации в стабильную, выгодный термодинамически, не всегда можно наблюдать на практике, так как он зачастую связан с кинетическими затруднениями. Примером является [[алмаз]], полиморфная модификация [[углерод]]а, которая при нормальных условиях метастабильна, но существует неограниченно долго. Это объясняется тем, что для перестройки кристаллической решётки требуется преодолеть энергетический барьер. Во многих случаях удаётся закалить высокотемпературную модификацию до комнатной температуры. Не удаётся закалить высокотемпературную фазу в случае [[мартенситное превращение|мартенситных превращений]], характеризующихся бездиффузионным переходом.
 
== Литература ==