Кристаллдық материалдардың құпияларын зерттеу
Электрондық әлемнің импульсінде кристалдық осциллятор жиілігі жүрек соғысы сияқты маңызды. Бұлардың барлығының дәлдігі мен тұрақтылығы сиқырлы кристалды материалдарға байланысты. Кристаллдық материалдардың физикалық қасиеттері, мысалы, серпімді тұрақтылар, тығыздық және атомдық құрылым бірге кристалдық осциллятордың соңғы жиілігін анықтайды. Бүгін осы қасиеттердің кристалдық осциллятор жиілігіне қалай әсер ететіндігінің құпиясын ашайық.
Кристаллдық материалдардың негізгі физикалық қасиеттері
1. Серпімді тұрақтылар
Кристалды материалдардың серпімділік константалары материалдың сыртқы күштердің әсерінен деформациялану жолын анықтайды. Серпімділік константасы неғұрлым үлкен болса, сол кернеудегі материалдың деформациясы соғұрлым аз болады. Кристаллдар үшін серпімді тұрақтылар олардың тербеліс жиілігіне тікелей байланысты. Жоғары серпімді тұрақтылар әдетте жоғары тербеліс жиіліктеріне сәйкес келеді, себебі материал діріл кезінде бірдей деформацияны жасау үшін көбірек энергияны қажет етеді.
2. Тығыздық
Кристалды материалдардың тығыздығы олардың тербеліс жиілігіне де әсер етеді. Тығыздығы жоғары материалдардың көлем бірлігіне шаққандағы массасы жоғары, сондықтан дірілдеу үшін көбірек энергия қажет. Бұл әдетте діріл жиіліктерінің төмендеуіне әкеледі.
3. Атом құрылысы
Тербеліс жиілігіне атомдардың орналасуы және кристалдардағы байланыстардың табиғаты да әсер етеді. Мысалы, кварц кристалдарындағы Si{1}}O байланыстары кварц кристалдарына жоғары жиілікте тербелуге мүмкіндік беретін жоғары байланыс энергиясына ие. Керісінше, керамикалық материалдардағы байланыс энергиясы әдетте төмен, сондықтан олардың тербеліс жиіліктері де төмен.
4. Жылулық кеңею коэффициенті
Кристалды материалдардың термиялық кеңею коэффициенті температура өзгерген кезде материалдың өлшемдік өзгеруін сипаттайды. Термиялық кеңею коэффициенті төмен материалдар температура өзгерген кезде деформациясы аз болады, бұл дірілдің тұрақтылығын сақтауға көмектеседі және осылайша діріл жиілігіне әсер етеді.
5. Диэлектрик тұрақтысы
Диэлектрлік өтімділік - бұл материалдың электр өрісіндегі жауап беру қабілетін сипаттайтын физикалық шама. Диэлектриктік өтімділігі жоғары материалдарда әдетте тербеліс жиілігі жоғары болады, өйткені олардың электр өрісіндегі деформациясы үлкенірек және дірілді ұстап тұру үшін көбірек энергия қажет.
6. Ішкі күйзеліс
Кристалдардың өсуі кезінде ішкі кернеулер пайда болуы мүмкін және бұл кернеулер олардың құрылымы мен діріл сипаттамаларына әсер етеді. Ішкі кернеу кристалдың тербеліс жиілігін өзгертуі мүмкін.
Түйіндеме
Қорытындылай келе, кристалдық материалдардың әртүрлі физикалық қасиеттері, соның ішінде серпімді тұрақтылар, тығыздық, атом құрылымы, жылу кеңею коэффициенті, диэлектрлік өтімділік және ішкі кернеу бірге кристалдық осциллятор жиілігіне әсер ететін негізгі факторларды құрайды. Олар өзара байланысты және кристалдық осциллятордың жиілік деңгейін және тұрақтылығын анықтау үшін бірге жұмыс істейді. Осы қасиеттер арасындағы байланыстарды түсіну дәл және тұрақты жиілік сигналдарын алу үшін сәйкес кристалды материалдарды жобалау және таңдау үшін өте маңызды.