Двойникование

образование в монокристалле областей с закономерно измененной ориентацией кристаллической структуры. Структуры двойниковых образований являются либо зеркальным отражением атомной структуры материнского кристалла (матрицы) в определенной плоскости (плоскости Д.), либо образуются поворотом структуры матрицы вокруг кристаллографической оси (оси Д.) на некоторый угол, постоянный для данного вещества, либо другими преобразованиями симметрии (см. Симметрия кристаллов).Пара — матрица и двойниковое образование — называется двойником.

Д. происходит в процессе роста кристаллов (см. Кристаллизация) из-за нарушений в укладке атомов при нарастании атомного слоя на зародыше или на готовом кристалле (дефекты упаковки), а также при срастании соседних зародышей (двойники роста, рис. 1). Д. происходит также благодаря деформации при механическом воздействии на кристалл — при ударе острия, растяжении, сжатии, кручении, изгибе и т. д. (механические, двойники), при быстром тепловом расширении и сжатии, при нагревании деформированных кристаллов (двоиники рекристаллизации), при переходе из одной модификации кристалла в другую (см. Полиморфизм).

Переброс части или всего кристалла в двойниковое положение у металлов осуществляется послойным скольжением атомных плоскостей. Каждый атомный слой последовательно смещается на долю межатомного расстояния, при этом все атомы в двойниковой области перемещаются на длину, пропорциональную их расстоянию от плоскости Д. (плоскости зеркального отражения). У других кристаллов этот процесс сложнее, например у кальцита CaCO₃ добавляется вращение групп CO₃. Механические двойники образуются в тех случаях, когда деформация скольжением в направлении приложенной силы затруднена (см. Пластичность).

Д. может сопровождаться изменением размеров и формы кристалла, что характерно, например, для CaCO₃. Д. CaCO₃ можно осуществить нажатием лезвия (рис. 2, а), при этом в двойниковое положение переходит участок в правой части кристалла (рис. 2, б). Д. с изменением формы имеют место у всех металлов, полупроводников — Германия, кремния (См. Кремний) и у многих др. кристаллов. Другой вид Д., не вызывающий изменения формы кристалла, наблюдается, например, у кварца и триглицинсульфата.

Если однородность структуры монокристалла нарушена многочисленными двойниковыми образованиями, то его называют полисинтетическим двойником (рис. 3). В кристаллах сегнетоэлектриков двойниковые образования являются одновременно сегнетоэлектрическими Доменами, причём они характеризуются различными оптическими свойствами (рис. 4).

Д. сильно влияет на механические свойства кристаллов: Прочность, Пластичность, Хрупкость, а также на электрические, магнитные и оптические свойства. Д. ухудшает качество полупроводниковых приборов (См. Полупроводниковые приборы).Закономерности механической Д. кристаллов используются в геологии для диагностики минералов и для выяснения условий образования горных пород. Распределение двойниковых прослоек в породообразующих минералах позволяет характеризовать воздействия, которым подвергалась порода. Механические Д. учитывается геологами и петрографами при анализе течения горных пород после их деформирования.

М. В. Классен-Неклюдова.

Рис. 2б. Фотография сдвойникованного кальцита.

Рис. 1. Двойники роста.

Рис. 2а. Двойникование кальцита нажатием лезвия (метод Баумгауера).

Рис. 3. Слева — полисинтетический двойник сегнетовой соли; справа — полисинтетический двойник триглицинсульфата, выявленный травлением (фотография в отражённом свете).

Рис. 4. Схема расположения оптической индикатриссы: а — в ромбическом кристалле сегнетовой соли; б, в — в компонентах двойника, вытянутых вдоль осей с и b моноклинного кристалла.

twinning

twinning

ДВОЙНИКОВАНИЕ

образование в монокристалле областей с разл. ориентацией крист. структуры, связанных друг с другом операцией точечной симметрии, напр. зеркальным отражением в определ. плоскости (плоскости Д.), поворотом вокруг кристаллографич. оси (оси Д.), либо др. преобразованиями (см. СИММЕТРИЯ КРИСТАЛЛОВ). Осн. структура вместе с двойниковым образованием наз. двойником.

Д. может происходить в процессе кристаллизации, при механич. деформации, а также при срастании соседних зародышей (двойники роста, рис. 1). Д. происходит также при быстром тепловом расширении или сжатии, при нагревании деформиров. кристаллов (двойники рекристаллизации), при переходе из одной крист. модификации в другую (см. ПОЛИМОРФИЗМ).

Рис. 1. Двойники роста.

Переброс в двойниковое положение часто осуществляется послойным сдвигом ат. плоскостей. Каждый ат. слой последовательно смещается на долю межат. расстояния, при этом все атомы в двойниковой области перемещаются на длину, пропорц. их расстоянию от плоскости Д. (плоскости зеркального отражения). Механич. двойники образуются в тех случаях, когда деформация сдвига затруднена (см. ПЛАСТИЧНОСТЬ). Д. может сопровождаться изменением размеров и формы кристалла, что характерно, напр., для кристалла СаСO3.

Рис. 2. а — двойникование кальцита при нажатии лезвием ножа (метод Баумгауэра); б — сдвойникованный кристалл кальцита.

Рис. 3. Полисинтетич. двойник сегнетовой соли, выявленный травлением (фотография в отражённом свете).

Д. СаСО3 можно осуществить нажатием лезвия ножа (рис. 2, а), при этом в двойниковое положение переходит участок в правой части кристалла (рис. 2, б). Д. с изменением формы имеют место у всех металлов, нек-рых ПП (Ge, Si) и диэлектриков. Другой вид Д., не вызывающий изменений формы кристалла, наблюдается, напр., у кварца и триглицинсульфата.

Если однородность структуры монокристалла нарушена многочисл. двойниковыми образованиями, то его наз. полисинтетическим двойником. В кристаллах сегнетовой соли двойники, являющиеся одновременно сегнетоэлектрич. доменами, возникают в результате перехода кристалла из ромбич. сингонии в моноклинную (при темп-ре Кюри). Двойники сегнетовой соли имеют различные оптич. св-ва. Это позволяет обнаруживать доменное строение кристаллов сегнетовой соли оптическими методами (рис. 3).

образование в монокристалле областей с закономерно изменённой ориентацией крнсталлич структуры. Структуры двойниковых образований либо являются зеркальным отражением атомной структуры исходного кристалла (матрицы) в определ. плоскости (плоскости Д.), либо образуются поворотом структуры матрицы вокруг кристаллографич. оси (оси Д.) на нек-рый угол, постоянный для данного в-ва, или др.-преобразованиями симметрии кристаллов. Д. сильно влияет на механич., электрич., магнитные и оптич. св-ва кристаллов; оно ухудшает качество ПП приборов ц в большинстве случаев недопустимо.

twinning

* * *

twinning

* * *

twinning

с. крист.

geminazione f, emitropia f

- двойникование прорастанием

физ.

двійникува́ння

физ.

двійникува́ння

образование в монокристалле областей с разл. ориентацией кристаллич. структуры, напр. двух таких областей, в к-рых решётка одной является зеркальным отражением другой относительно нек-рой плоскости (плоскости Д.); решётка одной области отличается от другой поворотом на нек-рый угол вокруг кристаллографии. оси (оси Д.). Основная структура вместе с двойниковым образованием наз. двойником. Д. может происходить при кристаллизации, механич. деформации, быстром тепловом расширении или сжатии и т. п.