№ | Слайд | Текст |
1 |
 |
Упаковка частицПлотнейшие упаковки шаров. Выполнил: Лапин Руслан |
2 |
 |
Основные принципыПостройка из атомов ионов или молекул должна обладать минимальной внутренне энергией. Наименьшей внутренней энергией обладают структуры, в которых частицы максимально сближены друг с другом или иными словами плотно упакованы. |
3 |
 |
Способ заполнения пространства шарами одинакового радиуса, при которомрасстояния между центрами частиц минимальны, называются плотнейшими упаковками. |
4 |
 |
Несмотря на то, что шары максимально плотно прилегают друг к другумежду ними все же остаются треугольные пустоты -лунки. Следующий слой упаковки должен помещаться в лунках предыдущего. Однако, мы не можем разместить шары следующего слоя во все лунках. Заполненной окажется только половина. |
5 |
 |
ПустотыПустоты относятся к двум различным типам. Одни сквозные и окружены 6 шариками, а другие несквозные и окружены 4 шариками. При ближайшем рассмотрении видно, что центры шаров, окружающих пустоты первого типа расположены по вершинам октаэдра (октаэдрические ), а шаров, окружающих пустоты второго типа – по вершинам тетраэдра (тетраэдрические ). |
6 |
 |
Типы упаковокКак уже было показано, каждый последующий слой ПУ располагается в лунках предыдущего. Тип упаковки будет определяться тем, как заполняются третий и последующие слои ПУ. Частицы третьего слоя могут быть размещены двумя способами. От этого зависит тип упаковки. |
7 |
 |
ПгуЧастицы третьего слоя располагаются над частицами первого и являются его эквивалентом. Обозначив соответствующие слои как А и В, формулу такой упаковки можно записать |AB|AB|... . Шар третьего слоя располагается над тетраэдрической пустотой между вторым и первым слоями, а октаэдрические пустоты образуют сквозной канал. Рассмотренная двухслойная упаковка называется плотнейшей гексагональной или ПГУ. Примерами веществ, образующих ПГУ являются структуры Mg. |
8 |
 |
ПГУ является одной из основных типов ПУ, так как степень заполненияобъема частицами составляет 74,05%, т.е. 3/4 объема занимают шары. |
9 |
 |
ПустотыВ пустотах могут располагаться частицы другого сорта обладающие меньшим размером. В ПГУ тетраэдрические пустоты лежат над тетраэдрическими, а октаэдрические – над октаэдрическими. В ПКУ тетраэдрические пустоты расположены над октаэдрическими. В обеих упаковках над и под частицей находятся тетраэдрические пустоты. Таким образом, одну частицу любой ПУ окружают 1 октаэдрическая пустота и 2 тетраэдрические пустоты. В структурах построенных на базе ПУ на каждую частицу, образующую ПУ может приходиться максимум 1 частица, занимающая октаэдрическую пустоту и 2 частицы, занимающие тетраэдрические пустоты. |
10 |
 |
Координационные числа и координационные многогранникиЧисло ближайших соседей, окружающих данную частицу в структурах кристаллов называется КООРДИНАЦИОННЫМ ЧИСЛОМ. В зависимости от количества, частицы образуют группировки различной формы. Так для КЧ=3 частицы будут занимать вершины треугольника и группировка будет иметь форму треугольника, при КЧ=4 – тетраэдра, КЧ=6 – октаэдра, КЧ=8 – куба и так далее. Условный многогранник, в центре которого находится частица, а вершины представлены ее координационным окружением называют КООРДИНАЦИОННЫМ ПОЛИЭДРОМ. |
11 |
 |
ПрименениеИсследование структуры вещества Гранулированные среды |
12 |
 |
КристалохимияРаздел химии в котором изучается пространственное расположение и химические связи атомов в кристаллах, а также зависимость физических и химических свойств кристаллических веществ от их строения. |
13 |
 |
Гранулированные средыПУ используется для упаковки гранулированных сред. (порошков, песка, и.т.д). А так же для исследования их поведения при вибрациях, перевозках и т.д. |
14 |
 |
Направления развития проекта:Моделирование ГПУ. Моделирование произвольного заполнения(с шарами одинакового радиуса) Моделирование произвольного заполнения(с шарами различного радиуса) |
15 |
 |
Гексогональная упаковка для R = 2, r =1 |
16 |
 |
Рандомное заполнение для R = 2, r =1(450 итераций) |
17 |
 |
Гексогональ-ная упаковка для R = 3, r =1 |
18 |
 |
Рандомное заполнение для R = 3, r =1(1500 итераций) |
19 |
 |
Спасибо за внимание |
«Упаковка частиц» |