நமது முந்தைய படிப்புகளிலிருந்து, திரவங்களும் வாயுக்களும் தங்களது பாயும் தன்மையின் காரணமாக பாய்மங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன என்பதை நாம் அறிவோம். இந்த இரண்டு நிலைகளிலும் உள்ள பாய்மத் தன்மை, மூலக்கூறுகள் சுதந்திரமாக நகரக்கூடியவை என்பதால் ஏற்படுகிறது. இதற்கு மாறாக, திடப்பொருட்களில் உள்ள அங்கமான துகள்கள் நிலையான நிலைகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் அவற்றின் சராசரி நிலைகளைப் பற்றி மட்டுமே அலைவுற முடியும். இது திடப்பொருட்களின் விறைப்புத்தன்மையை விளக்குகிறது. இந்த பண்புகள் அங்கமான துகள்களின் தன்மை மற்றும் அவற்றுக்கிடையே செயல்படும் பிணைப்பு விசைகளைப் பொறுத்தது. கட்டமைப்புக்கும் பண்புகளுக்கும் இடையிலான தொடர்பு, விரும்பிய பண்புகளைக் கொண்ட புதிய திடப் பொருட்களைக் கண்டறிய உதவுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, கார்பன் நானோகுழாய்கள் என்பவை எஃகை விட கடினமானதாகவும், அலுமினியத்தை விட இலகுவானதாகவும், தாமிரத்தை விட அதிக கடத்துத் திறனைக் கொண்டிருக்கும் பொருளை வழங்கும் திறனைக் கொண்ட புதிய பொருட்களாகும். இத்தகைய பொருட்கள் எதிர்கால அறிவியல் மற்றும் சமூக வளர்ச்சியில் விரிவான பங்கை வகிக்கக்கூடும். எதிர்காலத்தில் முக்கிய பங்கு வகிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படும் வேறு சில பொருட்கள் உயர் வெப்பநிலை மீக்கடத்திகள், காந்தப் பொருட்கள், பேக்கேஜிங்கிற்கான உயிரியல் சிதைவுறும் பாலிமர்கள், அறுவை சிகிச்சை உள்வைப்புகளுக்கான உயிரியல் பொருந்தும் திடப்பொருட்கள் போன்றவை ஆகும். எனவே, இந்த நிலையின் ஆய்வு தற்போதைய சூழ்நிலையில் மிகவும் முக்கியமானதாகிறது.

இந்த அலகில், துகள்களின் வெவ்வேறு சாத்தியமான அமைப்புகள் பல்வேறு வகையான கட்டமைப்புகளை உருவாக்குவதைப் பற்றியும், கட்டமைப்பு அலகுகளின் வெவ்வேறு அமைப்புகள் திடப்பொருட்களுக்கு வெவ்வேறு பண்புகளை ஏன் வழங்குகின்றன என்பதைப் பற்றியும் விவாதிப்போம். கட்டமைப்பு குறைபாடுகள் அல்லது சிறிய அளவில் மாசுக்கள் இருப்பதால் இந்த பண்புகள் எவ்வாறு மாற்றமடைகின்றன என்பதையும் நாம் கற்றுக்கொள்வோம்.

1.1 திட நிலையின் பொது பண்புகள்

XI வகுப்பில் நீங்கள் படித்தபடி, பொருள் திட, திரவ மற்றும் வாயு என மூன்று நிலைகளில் இருக்க முடியும். கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்த நிலைமைகளின் கீழ், கொடுக்கப்பட்ட பொருளின் மிகவும் நிலையான நிலை எது என்பது இரண்டு எதிரெதிர் காரணிகளின் நிகர விளைவைப் பொறுத்தது. இவை மூலக்கூறுகளை (அல்லது அணுக்கள் அல்லது அயனிகள்) நெருக்கமாக வைத்திருக்கும் இடை-மூலக்கூறு விசைகள் மற்றும் அவற்றை வேகமாக நகர்த்துவதன் மூலம் அவற்றைப் பிரிக்க வைக்கும் வெப்ப ஆற்றல் ஆகும். போதுமான குறைந்த வெப்பநிலையில், வெப்ப ஆற்றல் குறைவாக இருக்கும் மற்றும் இடை-மூலக்கூறு விசைகள் அவற்றை மிக நெருக்கமாகக் கொண்டுவருவதால், அவை ஒன்றோடொன்று ஒட்டிக்கொண்டு நிலையான நிலைகளைப் பிடிக்கின்றன. இவை இன்னும் தங்கள் சராசரி நிலைகளைப் பற்றி அலைவுற முடியும் மற்றும் பொருள் திட நிலையில் இருக்கும்.

திட நிலையின் பண்புகள் பின்வருமாறு:

• (i) அவை திட்டவட்டமான நிறை, கன அளவு மற்றும் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளன.
• (ii) இடை-மூலக்கூறு தூரங்கள் குறுகியவை.
• (iii) இடை-மூலக்கூறு விசைகள் வலிமையானவை.
• (iv) அவற்றின் அங்கமான துகள்கள் (அணுக்கள், மூலக்கூறுகள் அல்லது அயனிகள்) நிலையான நிலைகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் அவற்றின் சராசரி நிலைகளைப் பற்றி மட்டுமே அலைவுற முடியும்.
• (v) அவை அமுக்க முடியாதவை மற்றும் விறைப்பானவை.

1.2 படிக அல்லாத மற்றும் படிக திடப்பொருட்கள்

திடப்பொருட்கள் அவற்றின் அங்கமான துகள்களின் அமைப்பில் உள்ள ஒழுங்கின் தன்மையின் அடிப்படையில் படிக அல்லது படிக அல்லாதவை என வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு படிக திடப்பொருள் பொதுவாக பெரிய எண்ணிக்கையிலான சிறிய படிகங்களைக் கொண்டிருக்கும், அவை ஒவ்வொன்றும் திட்டவட்டமான வடிவியல் வடிவத்தைக் கொண்டிருக்கும். ஒரு படிகத்தில் அங்கமான துகள்களின் (அணுக்கள், மூலக்கூறுகள் அல்லது அயனிகள்) அமைப்பு முப்பரிமாணங்களில் ஒழுங்கானது மற்றும் மீண்டும் மீண்டும் வரக்கூடியது. படிகத்தின் ஒரு பகுதியில் உள்ள வடிவத்தை நாம் கவனித்தால், அவை கவனிக்கும் இடத்திலிருந்து எவ்வளவு தொலைவில் இருந்தாலும், படிகத்தின் வேறு எந்தப் பகுதியிலும் துகள்களின் நிலையை நாம் துல்லியமாக கணிக்க முடியும். எனவே, படிகத்தில் நீண்ட-தொலைவு ஒழுங்கு உள்ளது, அதாவது துகள்களின் ஒழுங்கான வடிவம் உள்ளது, அது முழு படிகத்திலும் காலமுறையில் தன்னை மீண்டும் மீண்டும் செய்கிறது. சோடியம் குளோரைடு மற்றும் குவார்ட்ஸ் ஆகியவை படிக திடப்பொருட்களின் பொதுவான எடுத்துக்காட்டுகள். கண்ணாடி, ரப்பர் மற்றும் பல பிளாஸ்டிக்குகள் அவற்றின் திரவங்கள் குளிர்விக்கப்படும் போது படிகங்களை உருவாக்காது. இவை படிக அல்லாத திடப்பொருட்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. படிக அல்லாத (amorphous) என்ற சொல் கிரேக்க வார்த்தையான அமார்போஸிலிருந்து வந்தது, அதாவது வடிவம் இல்லை. அத்தகைய திடப்பொருளில் அங்கமான துகள்களின் (அணுக்கள், மூலக்கூறுகள் அல்லது அயனிகள்) அமைப்பு குறுகிய-தொலைவு ஒழுங்கை மட்டுமே கொண்டுள்ளது. அத்தகைய அமைப்பில், ஒழுங்கான மற்றும் காலமுறையில் மீண்டும் வரும் வடிவம் குறுகிய தூரங்களில் மட்டுமே காணப்படுகிறது. ஒழுங்கான வடிவங்கள் சிதறடிக்கப்பட்டு, இடையில் அமைப்பு ஒழுங்கற்றதாக உள்ளது. குவார்ட்ஸ் (படிக) மற்றும் குவார்ட்ஸ் கண்ணாடி (படிக அல்லாத) கட்டமைப்புகள் முறையே படம் 1.1 (a) மற்றும் (b) இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.

இரண்டு கட்டமைப்புகளும் கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியாக இருந்தாலும், படிக அல்லாத குவார்ட்ஸ் கண்ணாடியின் விஷயத்தில் நீண்ட-தொலைவு ஒழுங்கு இல்லை. படிக அல்லாத திடப்பொருட்களின் கட்டமைப்பு திரவங்களைப் போன்றது. அங்கமான துகள்களின் அமைப்பில் உள்ள வேறுபாடுகளின் காரணமாக, இந்த இரண்டு வகையான திடப்பொருட்களும் அவற்றின் பண்புகளில் வேறுபடுகின்றன.

படிக திடப்பொருட்கள் கூர்மையான உருகு நிலையைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு சிறப்பியல்பு வெப்பநிலையில் அவை திடீரென உருகி திரவமாக மாறுகின்றன. மறுபுறம், படிக அல்லாத திடப்பொருட்கள் மென்மையாகி, உருகி, ஒரு வெப்பநிலை வரம்பில் பாயத் தொடங்கி, பல்வேறு வடிவங்களில் வார்ப்படம் செய்யப்பட்டு ஊதப்பட முடியும். படிக அல்லாத திடப்பொருட்கள் திரவங்களைப் போன்ற கட்டமைப்பு அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் மிகவும் பாகுத்தன்மை கொண்ட திரவங்களாக வசதியாகக் கருதப்படுகின்றன. அவை சில வெப்பநிலையில் படிகமாகலாம். பண்டைய நாகரிகங்களிலிருந்து சில கண்ணாடிப் பொருட்கள் சில படிகமயமாக்கலின் காரணமாக பால்போல் தோற்றத்தைப் பெறுவதாகக் காணப்படுகின்றன. திரவங்களைப் போலவே, படிக அல்லாத திடப்பொருட்களும் பாயும் போக்கைக் கொண்டுள்ளன, மிக மெதுவாக இருந்தாலும். எனவே, சில நேரங்களில் இவை போலி திடப்பொருட்கள் அல்லது மிகை குளிர்விக்கப்பட்ட திரவங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

படிக அல்லாத திடப்பொருட்கள் ஐசோட்ரோபிக் தன்மை கொண்டவை. அவற்றின் இயந்திர வலிமை, ஒளிவிலகல் எண் மற்றும் மின் கடத்துத்திறன் போன்ற பண்புகள் அனைத்து திசைகளிலும் ஒரே மாதிரியானவை. ஏனெனில் அவற்றில் நீண்ட-தொலைவு ஒழுங்கு இல்லை மற்றும் துகள்களின் அமைப்பு அனைத்து திசைகளிலும் திட்டவட்டமானதாக இல்லை. எனவே, ஒட்டுமொத்த அமைப்பு அனைத்து திசைகளிலும் சமமானதாகிறது. எனவே, எந்தவொரு இயற்பியல் பண்பின் மதிப்பும் எந்த திசையிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்.

படிக திடப்பொருட்கள் அனிசோட்ரோபிக் தன்மை கொண்டவை, அதாவது, அவற்றின் சில இயற்பியல் பண்புகள் மின் தடை அல்லது ஒளிவிலகல் எண் போன்றவை ஒரே படிகத்தில் வெவ்வேறு திசைகளில் அளவிடப்படும் போது வெவ்வேறு மதிப்புகளைக் காட்டுகின்றன. இது வெவ்வேறு திசைகளில் துகள்களின் வெவ்வேறு அமைப்பிலிருந்து எழுகிறது. இது படம் 1.2 இல் விளக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த படம் இரண்டு வகையான அணுக்களின் அமைப்பின் ஒரு எளிய இரு-பரிமாண வடிவத்தைக் காட்டுகிறது. வெட்டுத் தகைவுக்கு எதிர்ப்பு போன்ற இயந்திர பண்பு படத்தில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ள இரண்டு திசைகளில் முற்றிலும் வேறுபட்டதாக இருக்கலாம். CD திசையில் உள்ள சிதைவு இரண்டு வெவ்வேறு வகையான அணுக்களைக் கொண்ட வரிசையை இடமாற்றம் செய்கிறது, அதே நேரத்தில் AB திசையில் ஒரு வகை அணுக்களால் ஆன வரிசைகள் இடமாற்றம் செய்யப்படுகின்றன. படிக திடப்பொருட்கள் மற்றும் படிக அல்லாத திடப்பொருட்களுக்கு இடையே உள்ள வேறுபாடுகள் அட்டவணை 1.1 இல் சுருக்கமாகக் காணப்படுகின்றன.

படிக மற்றும் படிக அல்லாத திடப்பொருட்கள் தவிர, வெளிப்படையாக படிக அல்லாததாகத் தோன்றும் ஆனால் நுண் படிக கட்டமைப்புகளைக் கொண்ட சில திடப்பொருட்கள் உள்ளன. இவை பல்படிக திடப்பொருட்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. உலோகங்கள் பெரும்பாலும் பல்படிக நிலையில் ஏற்படுகின்றன. தனிப்பட்ட படிகங்கள் சீரற்ற முறையில் நோக்குநிலை கொண்டுள்ளன, எனவே ஒரு ஒற்றைப் படிகம் அனிசோட்ரோபிக் ஆக இருந்தாலும், ஒரு உலோக மாதிரி ஐசோட்ரோபிக் ஆகத் தோன்றலாம்.

1.3 படிக திடப்பொருட்களின் வகைப்பாடு

பிரிவு 1.2 இல், படிக அல்லாத பொருட்கள் மற்றும் அவை குறுகிய-தொலைவு ஒழுங்கை மட்டுமே கொண்டுள்ளன என்பதை நாம் கற்றுக்கொண்டோம். இருப்பினும், பெரும்பாலான திடப்பொருட்கள் இயல்பாக படிகமானவை. எடுத்துக்காட்டாக, இரும்பு, தாமிரம் மற்றும் வெள்ளி போன்ற அனைத்து உலோக தனிமங்கள்; கந்தகம், பாஸ்பரஸ் மற்றும் அயோடின் போன்ற உலோகம் அல்லாத தனிமங்கள் மற்றும் சோடியம் குளோரைடு, துத்தநாக சல்பைடு மற்றும் நாப்தலீன் போன்ற சேர்மங்கள் படிக திடப்பொருட்களை உருவாக்குகின்றன.

படிக திடப்பொருட்களை பல்வேறு வழிகளில் வகைப்படுத்தலாம். முறை கையில் உள்ள நோக்கத்தைப் பொறுத்தது. இங்கே, அங்கமான துகள்களை ஒன்றாக வைத்திருக்கும் இடை-மூலக்கூறு விசைகள் அல்லது பிணைப்புகளின் தன்மையின் அடிப்படையில் படிக திடப்பொருட்களை வகைப்படுத்துவோம். இவை — (i) வான் டெர் வால்ஸ் விசைகள்; (ii) அயனிப் பிணைப்புகள்; (iii) சகப்பிணைப்புகள்; மற்றும் (iv) உலோகப் பிணைப்புகள். இந்த அடிப்படையில், படிக திடப்பொருட்கள் நான்கு வகைகளாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, அதாவது மூலக்கூறு, அயனி, உலோக மற்றும் சகப்பிணைப்பு திடப்பொருட்கள். இப்போது இந்த வகைகளைப் பற்றி அறிந்து கொள்வோம்.

1.3.1 மூலக்கூறு திடப்பொருட்கள்

மூலக்கூறுகள் மூலக்கூறு திடப்பொருட்களின் அங்கமான துகள்களாகும். இவை மேலும் பின்வரும் வகைகளாக உட்பிரிவு செய்யப்படுகின்றன:

(i) முனைவற்ற மூலக்கூறு திடப்பொருட்கள்: அவை அணுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, ஆர்கான் மற்றும் ஹீலியம் அல்லது முனைவற்ற சகப்பிணைப்புகளால் உருவாக்கப்பட்ட மூலக்கூறுகள், எடுத்துக்காட்டாக, H2, Cl2 மற்றும் I2. இந்த திடப்பொருட்களில், அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் பலவீனமான சிதறல் விசைகள் அல்லது லண்டன் விசைகளால் பிடிக்கப்படுகின்றன, இது பற்றி நீங்கள் XI வகுப்பில் கற்றுக்கொண்டீர்கள். இந்த திடப்பொருட்கள் மென்மையானவை மற்றும் மின்சாரத்தின் கடத்திகள் அல்ல. அவை குறைந்த உருகு நிலைகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் பொதுவாக அறை வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் திரவ அல்லது வாயு நிலையில் இருக்கும்.

(ii) முனைவு மூலக்கூறு திடப்பொருட்கள்: HCl, SO2 போன்ற பொருட்களின் மூலக்கூறுகள் முனைவு சகப்பிணைப்புகளால் உருவாக்கப்படுகின்றன. அத்தகைய திடப்பொருட்களில் உள்ள மூலக்கூறுகள் ஒப்பீட்டளவில் வலுவான இருமுனை-இருமுனை தொடர்புகளால் ஒன்றாக வைக்கப்படுகின்றன. இந்த திடப்பொருட்கள் மென்மையானவை மற்றும் மின்சாரத்தின் கடத்திகள் அல்ல. அவற்றின் உருகு நிலைகள் முனைவற்ற மூலக்கூறு திடப்பொருட்களை விட அதிகமாக உள்ளன, இருப்பினும் இவற்றில் பெரும்பாலானவை அறை வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் கீழ் வாயுக்கள் அல்லது திரவங்களாக உள்ளன. திட SO2 மற்றும் திட NH3 ஆகியவை அத்தகைய திடப்பொருட்களின் சில எடுத்துக்காட்டுகள்.

(iii) ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு கொண்ட மூலக்கூறு திடப்பொருட்கள்: அத்தகைய திடப்பொருட்களின் மூலக்கூறுகள் H மற்றும் F, O அல்லது N அணுக்களுக்கு இடையே முனைவு சகப்பிணைப்புகளைக் கொண்டிருக்கின்றன. வலுவான ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு H2O (பனி) போன்ற திடப்பொருட்களின் மூலக்கூறுகளை பிணைக்கிறது. அவை மின்சாரத்தின் கடத்திகள் அல்ல. பொதுவாக அவை அறை வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் கீழ் ஆவியாகும் திரவங்கள் அல்லது மென்மையான திடப்பொருட்களாக இருக்கும்.

1.3.2 அயனி திடப்பொருட்கள்

அயனிகள் அயனி திடப்பொருட்களின் அங்கமான துகள்களாகும். அத்தகைய திடப்பொருட்கள் நேர் மற்றும் எதிர் அயனிகளின் முப்பரிமாண அமைப்புகளால் வலுவான கூலம்பிக் (நிலைமின்னியல்) விசைகளால் பிணைக்கப்பட்டு உருவாக்கப்படுகின்றன. இந்த திடப்பொருட்கள் இயல்பாக கடினமானவை மற்றும் உடையக்கூடியவை. அவை அதிக உருகு மற்றும் கொதிநிலைகளைக் கொண்டுள்ளன. அயனிகள் சுதந்திரமாக நகர முடியாததால், அவை திட நிலையில் மின்சார காப்பிகள் ஆகும். இருப்பினும், உருகிய நிலையில் அல்லது நீரில் கரைக்கப்படும் போது, அயனிகள் சுதந்திரமாக நகர முடியும் மற்றும் அவை மின்சாரத்தைக் கடத்துகின்றன.

1.3.3 உலோக திடப்பொருட்கள்

உலோகங்கள் நேர்மறை அயனிகளின் ஒழுங்கான தொகுப்பாகும், அவை சுதந்திர எலக்ட்ரான்களின் கடலால் சூழப்பட்டு ஒன்றாக வைக்கப்படுகின்றன. இந்த எலக்ட்ரான்கள் இயங்கக்கூடியவை மற்றும் படிகம் முழுவதும் சமமாக பரவியுள்ளன. ஒவ்வொரு உலோக அணுவும் இந்த சுதந்திர மற்றும் இயங்கக்கூடிய எலக்ட்ரான்களின் கடலுக்கு ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட எலக்ட்ரான்களை பங்களிக்கிறது. இந்த சுதந்திர மற்றும் இயங்கக்கூடிய எலக்ட்ரான்கள் உலோகங்களின் அதிக மின் மற்றும் வெப்ப கடத்துத்திறனுக்கு காரணமாகும். ஒரு மின்சார புலம் பயன்படுத்தப்படும் போது, இந்த எலக்ட்ரான்கள் நேர்மறை அயனிகளின் வலையமைப்பு வழியாக பாய்கின்றன. இதேபோல், ஒரு உலோகத்தின் ஒரு பகுதிக்கு வெப்பம் வழங்கப்படும் போது, வெப்ப ஆற்றல் சுதந்திர எலக்ட்ரான்களால் முழுவதும் சமமாக பரவுகிறது. உலோகங்களின் மற்றொரு முக்கியமான சிறப்பியல்பு அவற்றின் பளபளப்பு மற்றும் சில சந்தர்ப்பங்களில் நிறம் ஆகும். இது அவற்றில் சுதந்திர எலக்ட்ரான்கள் இருப்பதன் காரணமாகும். உலோகங்கள் மிகவும் உருமாற்றக்கூடியவை மற்றும் நீட்டிக்கக்கூடியவை.

1.3.4 சகப்பிணைப்பு அல்லது வலையமைப்பு திடப்பொருட்கள்

உலோகம் அல்லாதவற்றின் படிக திடப்பொருட்களின் பரந்த வகை, முழு படிகத்திலும் அருகிலுள்ள அணுக்களுக்கு இடையே சகப்பிணைப்புகள் உருவாவதால் ஏற்படுகிறது. அவை மாபெரும் மூலக்கூறுகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன. சகப்பிணைப்புகள் வலிமையானவை மற்றும் இயல்பில் திசைக்கோட்பாடு கொண்டவை, எனவே அணுக்கள் அவற்றின் நிலைகளில் மிகவும் வலுவாக பிடிக்கப்படுகின்றன. அத்தகைய திடப்பொருட்கள் மிகவும் கடினமானவை மற்றும் உடையக்கூடியவை. அவை மிக அதிக உருகு நிலைகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் உருகுவதற்கு முன்பே சிதைவடையக்கூடும். அவை காப்பிகள் மற்றும் மின்சாரத்தைக் கடத்தாது. வைரம் (படம் 1.3) மற்றும் சிலிக்கான் கார்பைடு ஆகியவை அத்தகைய திடப்பொருட்களின் பொதுவான எடுத்துக்காட்டுகள். கிராஃபைட் (படம் 1.4) இந்த வகை படிகங்களுக்கு சொந்தமானது என்றாலும், அது மென்மையானது மற்றும் மின்சாரத்தின் கடத்தியாகும். அதன் விதிவிலக்கான பண்புகள் அதன் பொதுவான கட்டமைப்பின் காரணமாகும். கார்பன் அணுக்கள் வெவ்வேறு அடுக்குகளில் அமைக்கப்பட்டுள்ளன மற்றும் ஒவ்வொரு அணுவும் ஒரே அடுக்கில் உள்ள அதன் அண்டை அணுக்களில் மூன்றுடன் சகப்பிணைப்பால் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஒவ்வொரு அணுவின் நான்காவது இணைதிறன் எலக்ட்ரான் வெவ்வேறு அடுக்குகளுக்கு இடையே உள்ளது மற்றும் சுதந்திரமாக நகரக்கூடியது. இந்த சுதந்திர எலக்ட்ரான்கள் கிராஃபைட்டை ஒரு நல்ல மின் கடத்தியாக ஆக்குகின்றன. வெவ்வேறு அடுக்குகள் ஒன்றின் மேல் ஒன்று சறுக்க முடியும். இது கிராஃபைட்டை ஒரு மென்மையான திடப்பொருளாகவும் நல்ல திட உயவுப் பொருளாகவும் ஆக்குகிறது.

1.4 படிக அணிக்கோவைகள் மற்றும் அலகு கலங்கள்

தரையை மூட ஓடுகள் வைக்கப்படும் போது, ஒரு மீண்டும் மீண்டும் வரும் வடிவம் உருவாகிறது என்பதை நீங்கள் கவனித்திருக்கலாம். தரையில் ஓடுகளை அமைத்த பிறகு, அனைத்து ஓடுகளிலும் ஒரே இடத்தில் ஒரு புள்ளியைக் குறித்தால் (எ.கா. ஓடின் மையம்) மற்றும் ஓடுகளைப் புறக்கணித்து குறிக்கப்பட்ட நிலைகளை மட்டும் பார்த்தால், நமக்கு புள்ளிகளின் தொகுப்பு கிடைக்கும். இந்த புள்ளிகளின் தொகுப்பு ஓடுகளை வைப்பதன் மூலம் வடிவம் உருவாக்கப்பட்ட தளமாகும். இந்த தளம் ஒரு இட அணிக்கோவை ஆகும், அதன் புள்ளிகளின் தொகுப்பில் (இந்த விஷயத்தில் ஓடு) கட்டமைப்பு அலகுகளை வைப்பதன் மூலம் இரு-பரிமாண வடிவம் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.

கட்டமைப்பு அலகு அடிப்படை அல்லது கருப்பொருள் என்று அழைக்கப்படுகிறது. கருப்பொருள்கள் இட அணிக்கோவையில் உள்ள புள்ளிகளில் வைக்கப்படும் போது, ஒரு வடிவம் உருவாக்கப்படுகிறது. படிக கட்டமைப்பில், கருப்பொருள் ஒரு மூலக்கூறு, அணு அல்லது அயனி ஆகும். ஒரு இட அணிக்கோவை, படிக அணிக்கோவை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது இந்த கருப்பொருள்களின் இருப்பிடங்களைக் குறிக்கும் புள்ளிகளின் வடிவமாகும். வேறுவிதமாகக் கூறினால், இட அணிக்கோவை என்பது படிக கட்டமைப்புக்கான ஒரு சுருக்கமான தளமாகும். நாம் கருப்பொருள்களை ஒரே மாதிரியாக இட அணிக்கோவையின் புள்ளிகளில் வைக்கும் போது, படிக கட்டமைப்பைப் பெறுகிறோம். படம் 1.5 ஒரு கருப்பொருள், ஒரு இரு-பரிமாண அணிக்கோவை மற்றும் இரு-பரிமாண அணிக்கோவையில் கருப்பொருள்களை வைப்பதன் மூலம் பெறப்பட்ட ஒரு கருதுகோள் இரு-பரிமாண படிக கட்டமைப்பைக் காட்டுகிறது.

அணிக்கோவை புள்ளிகளின் இட அமைப்பு வெவ்வேறு வகையான அணிக்கோவைகளை உருவாக்குகிறது. படம் 1.6 இரண்டு வெவ்வேறு அணிக்கோவைகளில் புள்ளிகளின் அமைப்பைக் காட்டுகிறது. படிக திடப்பொருட்களின் விஷயத்தில், இட அணிக்கோவை என்பது புள்ளிகளின் முப்பரிமாண வரிசையாகும். கட்டமைப்பு கருப்பொருள்களை அணிக்கோவை புள்ளிகளுடன் இணைப்பதன் மூலம் படிக கட்டமைப்பு பெறப்படுகிறது. ஒவ்வொரு மீண்டும் வரும் அடிப்படை அல்லது கருப்பொருளும் ஒரே கட்டமைப்பு மற்றும் ஒரே இட நோக்குநிலையை ஒரு படிகத்தில் உள்ள மற்றொன்றைப் போல கொண்டுள்ளது. ஒவ்வொரு கருப்பொருளின் சூழலும் மேற்பரப்பைத் தவிர முழு படிகத்திலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்.

படிக அணிக்கோவையின் பண்புகள் பின்வருமாறு: (a) ஒரு அணிக்கோவையில் உள்ள ஒவ்வொரு புள்ளியும் அணிக்கோவை புள்ளி அல்லது அணிக்கோவை தளம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. (b) ஒரு படிக அணிக்கோவையில் உள்ள ஒவ்வொரு புள்ளியும் ஒரு அங்கமான துகளைக் குறிக்கிறது, அது ஒரு அணு, ஒரு மூலக்கூறு (அணுக்களின் குழு) அல்லது ஒரு அயனியாக இருக்கலாம். (c) அணிக்கோவையின் வடிவியலை வெளிக்கொணர அணிக்கோவை புள்ளிகள் நேர்கோடுகளால் இணை