Двійникування
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Двійникування

Двійникування, освіта в монокристалі областей із закономірно зміненою орієнтацією кристалічної структури. Структури двійникових утворень є або дзеркальним віддзеркаленням атомної структури материнського кристала (матриці) в певній плоскості (плоскість Д.), або утворюються поворотом структури матриці довкола кристалографічної осі (осі Д.) на деякий кут, постійний для даної речовини, або іншими перетвореннями симетрії (див. Симетрія кристалів ) . Пара — матриця і двійникова освіта — називається двійником.

загрузка...

  Д. відбувається в процесі зростання кристалів (див. Кристалізація ) із-за порушень в укладанні атомів при наростанні атомного шару на зародку або на готовому кристалі (дефекти упаковки), а також при зрощенні сусідніх зародків (двійники зростання, мал. 1 ). Д. відбувається також завдяки деформації при механічній дії на кристал — при ударі вістря, розтягуванні, стискуванні, крученні, вигині і так далі (механічні, двійники), при швидкому тепловому розширенні і стискуванні, при нагріванні деформованих кристалів (двоїникі рекристалізації), при переході з однієї модифікації кристала в іншу (див. Поліморфізм ) .

  Перекидання частини або всього кристала в двійникове положення в металів здійснюється пошаровим ковзанням атомної плоскості. Кожен атомний шар послідовно зміщується на долю міжатомної відстані, при цьому всі атоми в двійникової області переміщаються на довжину, пропорційну їх відстані від плоскості Д. (плоскість дзеркального віддзеркалення). В інших кристалів цей процес складніший наприклад в кальциту Caco 3 додається обертання груп Co 3 . Механічні двійники утворюються в тих випадках, коли деформація ковзанням у напрямі прикладеної сили утруднена (див. Пластичність ) .

  Д. може супроводитися зміною розмірів і форми кристала, що характерний, наприклад, для Caco 3 . Д. Caco 3 можна здійснити натисненням леза ( мал. 2 , а) , при цьому в двійникове положення переходить ділянка в правій частині кристала ( мал. 2 , би). Д. із зміною форми мають місце у всіх металів, напівпровідників — германію, кремнію і в багатьох ін. кристалів. Інший вигляд Д., що не викликає зміни форми кристала, спостерігається, наприклад, в кварцу і трігліцинсульфата.

  Якщо однорідність структури монокристала порушена багаточисельними двійниковими утвореннями, то його називають полісинтетичним двійником ( мал. 3 ). У кристалах сегнетоелектріков двійникові утворення є одночасно сегнетоелектрічеськимі доменами, причому вони характеризуються різними оптичними властивостями ( мал. 4 ).

  Д. сильно впливає на механічні властивості кристалів: міцність, пластичність, крихкість, а також на електричні, магнітні і оптичні властивості. Д. погіршує якість напівпровідникових приладів . Закономірності механічної Д. кристалів використовуються в геології для діагностики мінералів і для з'ясування умов утворення гірських порід. Розподіл двійникових прошарків в породообразующих мінералах дозволяє характеризувати дії, яким піддавалася порода. Механічні Д. враховується геологами і петрографами при аналізі перебігу гірських порід після їх деформації.

  М. Ст Классен-Неклюдова.

Мал. 2б. Фотографія сдвойникованного кальциту.

Мал. 3. Зліва — полісинтетичний двійник сегнетової солі; справа — полісинтетичний двійник трігліцинсульфата, виявлений таким, що труїть (фотографія у відбитому світлі).

Мал. 4. Схема розташування оптичної індікатрісси: а — в ромбічному кристалі сегнетової солі; би , в — в компонентах двійника, витягнутих уздовж осей з і b моноклінного кристала.

Мал. 2а. Двійникування кальциту натисненням леза (метод Баумгауєра).

Мал. 1. Двійники зростання.