வேதியியல் அலகு கலம்

அலகு கலம் என்றால் என்ன?#

ஒரு அலகு கலம் என்பது படிக அணிக்கோவையின் மிகச்சிறிய மீண்டும் மீண்டும் வரும் அலகு ஆகும். இது முப்பரிமாண இணைகரத்திண்மமாகும், இது முழு படிகத்தையும் விவரிக்கத் தேவையான அனைத்து தகவல்களையும் கொண்டிருக்கும். அலகு கலம் அணிக்கோவைப் புள்ளிகளை இணைக்கும் திசையன்களால் வரையறுக்கப்படுகிறது, இந்த புள்ளிகளில்தான் படிகத்தின் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் அமைந்திருக்கும்.

அணிக்கோவைகளின் வகைகள்#

பல்வேறு வகையான அணிக்கோவைகள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. மிகவும் பொதுவான அணிக்கோவை வகைகளில் சில:

• முழுமையான அணிக்கோவைகள்: ஒரு முழுமையான அணிக்கோவை என்பது ஒவ்வொரு உட்கணமும் ஒரு மீப்பெரு எல்லை மற்றும் ஒரு சிறப்பெரு எல்லையைக் கொண்டிருக்கும் ஒரு அணிக்கோவை ஆகும்.
• பங்கீட்டு அணிக்கோவைகள்: ஒரு பங்கீட்டு அணிக்கோவை என்பது பங்கீட்டு விதிகள் செல்லுபடியாகும் ஒரு அணிக்கோவை ஆகும்.
• மட்டு அணிக்கோவைகள்: ஒரு மட்டு அணிக்கோவை என்பது மட்டு விதி செல்லுபடியாகும் ஒரு அணிக்கோவை ஆகும்.
• பூலியன் அணிக்கோவைகள்: ஒரு பூலியன் அணிக்கோவை என்பது ஒரு முடிவுறு கணத்தின் அடுக்கு கணத்திற்கு சமவுருவாக இருக்கும் ஒரு அணிக்கோவை ஆகும்.

ஒருங்கிணைப்பு எண்ணை பாதிக்கும் காரணிகள்#

ஒரு உலோக அயனியின் ஒருங்கிணைப்பு எண் பல காரணிகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அவற்றில் சில:

• உலோக அயனியின் அளவு: பெரிய உலோக அயனிகள் அதிக ஒருங்கிணைப்பு எண்களைக் கொண்டிருக்கும், ஏனெனில் அவை தங்களைச் சுற்றி அதிக லிகண்டுகளை இடமளிக்க முடியும்.
• உலோக அயனியின் மின்னூட்டம்:** அதிக மின்னூட்டம் கொண்ட உலோக அயனிகள் பொதுவாக குறைந்த ஒருங்கிணைப்பு எண்களைக் கொண்டிருக்கும், ஏனெனில் அவை அதிக லிகண்டுகளை ஈர்க்க முடியும்.
• லிகண்டுகளின் தன்மை: பெரியதாக இருப்பவை அல்லது அதிக தானம் செய்யும் அணுக்களைக் கொண்ட லிகண்டுகள் ஒரு உலோக அயனியின் ஒருங்கிணைப்பு எண்ணை அதிகரிக்கும்.

பொதுவான ஒருங்கிணைப்பு எண்கள்#

மிகவும் பொதுவான ஒருங்கிணைப்பு எண்கள் 4, 6 மற்றும் 5 ஆகும். இந்த எண்கள் ஒருங்கிணைப்பு வேதியியலில் மிகவும் பொதுவான பல்முகிகளின் முனைகளின் எண்ணிக்கையுடன் ஒத்திருக்கும்: முறையே நான்முகி, எண்முகி மற்றும் சதுர பிரமிடு.

ஒருங்கிணைப்பு எண்களின் பயன்பாடுகள்#

ஒருங்கிணைப்பு எண்கள் பின்வருவனவற்றிற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

• ஒருங்கிணைப்பு சேர்மங்களின் கட்டமைப்பை விவரிக்க.
• ஒருங்கிணைப்பு கூட்டுகளின் பண்புகளை கணிக்க.
• விரும்பிய பண்புகளுடன் புதிய ஒருங்கிணைப்பு சேர்மங்களை வடிவமைக்க.

ஒருங்கிணைப்பு எண்கள் ஒருங்கிணைப்பு வேதியியலில் ஒரு அடிப்படைக் கருத்தாகும் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு சேர்மங்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகளைப் புரிந்துகொள்ளப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. விரும்பிய பண்புகளுடன் புதிய ஒருங்கிணைப்பு சேர்மங்களை வடிவமைக்கவும் அவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

படிக அணிக்கோவையின் வடிவியல்#

ஒரு படிக அணிக்கோவை என்பது வெளியில் அணுக்கள், மூலக்கூறுகள் அல்லது அயனிகளின் ஒழுங்கமைவு ஆகும். ஒரு படிக அணிக்கோவையின் வடிவியல் இந்த துகள்களின் அமைப்பு மற்றும் அவற்றுக்கிடையேயான கோணங்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

முதன்மை கலங்கள்#

முதன்மை கலம் என்பது ஒரு படிக அணிக்கோவையை உருவாக்கப் பயன்படுத்தக்கூடிய மிகச்சிறிய அலகு கலம் ஆகும். இது மூன்று திசையன்களால் வரையறுக்கப்பட்ட ஒரு இணைகரத்திண்மமாகும், அவை முதன்மை மொழிபெயர்ப்புத் திசையன்கள் எனப்படும். இந்த திசையன்கள் ஒரு பொதுப் புள்ளியிலிருந்து வரையப்பட்டு முதன்மை கலத்தின் விளிம்புகளை வரையறுக்கின்றன.

பிராவே அணிக்கோவைகள்#

14 சாத்தியமான பிராவே அணிக்கோவைகள் உள்ளன, அவை அவற்றின் அலகு கலங்களின் அமைப்பின் படி வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. ஏழு படிக அமைப்புகள்:

• கனசதுர
• நாற்கோண
• செவ்வக ஒழுங்கு
• ஒற்றைச் சாய்வு
• முச்சாய்வு
• அறுகோண கட்டமைப்பு
• சாய்சதுர

படிக கட்டமைப்புகள்#

ஒரு பொருளின் படிக கட்டமைப்பு அதன் அணுக்கள், மூலக்கூறுகள் அல்லது அயனிகளின் படிக அணிக்கோவைக்குள் உள்ள அமைப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. பல்வேறு படிக கட்டமைப்புகள் உள்ளன, ஆனால் மிகவும் பொதுவானவற்றில் சில:

• எளிய கனசதுர
• பருமன்-மைய கனசதுர கட்டமைப்பு
• முகம்-மைய கனசதுர கட்டமைப்பு
• அறுகோண நெருக்க அடுக்கு
• பருமன்-மைய நாற்கோண
• செவ்வக ஒழுங்கு
• ஒற்றைச் சாய்வு
• முச்சாய்வு

புள்ளிக் குழுக்கள்#

ஒரு படிகத்தின் புள்ளிக் குழு என்பது படிகத்தை மாற்றாமல் விட்டுச்செல்லும் அனைத்து சுழற்சிகள் மற்றும் எதிரொளிப்புகளின் தொகுப்பாகும். 32 புள்ளிக் குழுக்கள் உள்ளன, அவை அவற்றின் படிக அணிக்கோவைகளின் சமச்சீர்மையின் படி வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

வெளிக் குழுக்கள்#

ஒரு படிகத்தின் வெளிக் குழு என்பது படிகத்தை மாற்றாமல் விட்டுச்செல்லும் அனைத்து மொழிபெயர்ப்புகள், சுழற்சிகள் மற்றும் எதிரொளிப்புகளின் தொகுப்பாகும். 230 வெளிக் குழுக்கள் உள்ளன, அவை அவற்றின் படிக அணிக்கோவைகளின் சமச்சீர்மையின் படி வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

படிகவியலின் பயன்பாடுகள்#

படிகவியல் என்பது படிகங்களின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய ஆய்வு ஆகும். இது பல்வேறு துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அவற்றில் சில:

• பொருளியல்
• வேதியியல்
• கனிமவியல்
• புவியியல்
• உயிரியல்
• மருந்தியல்

படிகவியல் என்பது பொருட்களின் பண்புகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் மற்றும் குறிப்பிட்ட பண்புகளுடன் புதிய பொருட்களை வடிவமைப்பதற்கும் ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாகும்.

படிக அணிக்கோவையின் பிரதிநிதித்துவம்#

ஒரு படிக அணிக்கோவை என்பது வெளியில் அணுக்கள், மூலக்கூறுகள் அல்லது அயனிகளின் ஒழுங்கமைவு ஆகும். இதை பல வழிகளில் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தலாம், அவற்றில் சில:

1. பிராவே அணிக்கோவைகள்#

பிராவே அணிக்கோவைகள் ஒரு படிக அணிக்கோவையின் எளிய பிரதிநிதித்துவம் ஆகும். அவை ஒரு அலகு கலத்தால் வரையறுக்கப்படுகின்றன, இது அணிக்கோவையின் மிகச்சிறிய மீண்டும் மீண்டும் வரும் அலகு ஆகும். 14 வெவ்வேறு பிராவே அணிக்கோவைகள் உள்ளன, அவை அவற்றின் சமச்சீர்மையின் படி வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

2. மில்லர் குறியீடுகள்#

மில்லர் குறியீடுகள் என்பது ஒரு படிக அணிக்கோவையில் ஒரு தளத்தின் திசையை பிரதிநிதித்துவப்படுத்தும் ஒரு வழியாகும். அவை அலகு கலத்தின் மூன்று அச்சுகளுடன் தளத்தின் வெட்டுத்துண்டுகளுடன் ஒத்திருக்கும் மூன்று முழு எண்கள் ஆகும்.

3. படிகவியல் திசைகள்#

படிகவியல் திசைகள் என்பது ஒரு படிக அணிக்கோவையில் ஒரு கோட்டின் திசையை பிரதிநிதித்துவப்படுத்தும் ஒரு வழியாகும். அவை அலகு கலத்தின் தோற்றப்புள்ளியிலிருந்து கோடு ஆயத் தளங்களை வெட்டும் புள்ளிக்குச் சுட்டிக்காட்டும் ஒரு திசையனால் குறிக்கப்படுகின்றன.

4. முப்பரிமாண வீழ்ப்பு#

முப்பரிமாண வீழ்ப்பு என்பது முப்பரிமாண படிக அணிக்கோவையை இரு பரிமாண மேற்பரப்பில் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தும் ஒரு வழியாகும். இது அணிக்கோவையை ஒரு கோளத்தின் மீது வீழ்த்தி, பின்னர் அந்த கோளத்தை ஒரு தளத்தின் மீது வீழ்த்துவதன் மூலம் செய்யப்படுகிறது.

5. தூள் விளிம்பு விளைவு#

தூள் விளிம்பு விளைவு என்பது ஒரு பொருளின் தூள் மாதிரியிலிருந்து எக்ஸ்-கதிர்கள் அல்லது நியூட்ரான்களின் விளிம்பு விளைவை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் ஒரு படிக அணிக்கோவையின் கட்டமைப்பை தீர்மானிக்கும் ஒரு நுட்பமாகும்.

6. ஒற்றைப் படிக எக்ஸ்-கதிர் விளிம்பு விளைவு#

ஒற்றைப் படிக எக்ஸ்-கதிர் விளிம்பு விளைவு என்பது பொருளின் ஒற்றைப் படிகத்திலிருந்து எக்ஸ்-கதிர்களின் விளிம்பு விளைவை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் ஒரு படிக அணிக்கோவையின் கட்டமைப்பை தீர்மானிக்கும் ஒரு நுட்பமாகும்.

7. நியூட்ரான் விளிம்பு விளைவு#

நியூட்ரான் விளிம்பு விளைவு என்பது பொருளின் ஒரு மாதிரியிலிருந்து நியூட்ரான்களின் விளிம்பு விளைவை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் ஒரு படிக அணிக்கோவையின் கட்டமைப்பை தீர்மானிக்கும் ஒரு நுட்பமாகும்.

8. எலக்ட்ரான் விளிம்பு விளைவு#

எலக்ட்ரான் விளிம்பு விளைவு என்பது பொருளின் ஒரு மாதிரியிலிருந்து எலக்ட்ரான்களின் விளிம்பு விளைவை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் ஒரு படிக அணிக்கோவையின் கட்டமைப்பை தீர்மானிக்கும் ஒரு நுட்பமாகும்.

9. ஸ்கேனிங் டன்னலிங் நுண்ணோக்கி#

ஸ்கேனிங் டன்னலிங் நுண்ணோக்கி (STM) என்பது ஒரு கூர்மையான உலோக முனையை மேற்பரப்பில் ஸ்கேன் செய்வதன் மூலம் ஒரு படிக அணிக்கோவையின் மேற்பரப்பை படமாக்கும் ஒரு நுட்பமாகும்.

10. அணு விசை நுண்ணோக்கி#

அணு விசை நுண்ணோக்கி (AFM) என்பது ஒரு கூர்மையான கேண்டிலிவரை மேற்பரப்பில் ஸ்கேன் செய்வதன் மூலம் ஒரு படிக அணிக்கோவையின் மேற்பரப்பை படமாக்கும் ஒரு நுட்பமாகும்.