Cristallografia (cenni) e ordine dei solidi

Materiale e sintesi di nuovi materiali

Materiale solitamente si parte condensato (liquido, massa, semiconduttore) progettato o manipolato per fare un "emergente".

Obiettivo

Obiettivo: ricerca di relazione tra struttura e proprietà.

• Sintesi di nuovi materiali
• Caratterizzazione
• Microscopica
• Macroscopica e funzionale
• Elaborazione modelli
• Sintesi "intelligente"
• Razionale di design

Chimica dello stato solido

Si interessa della sintesi, struttura, proprietà e applicazioni dei materiali solidi. Controllo composizione, struttura e reattività chimica.

Compatti solidi

• Composizione, struttura e reattività solida
• Struttura cristallina (locale, dinamica, tipo di legame e connettività...)
• Distribuzione della molecola (superfici, difetti puntuale/nanostrutture)
• Tessitura cristallino omomateriale

Esempio

Si → semiconduttore in natura. Adatto per determinare la struttura cristallina tetraedrica. Esistono alloplast del silicio es. silicio. Deve essere in un stato singolo. Droganti per variare le proprietà elettroniche.

Materiale e stato della materia

Materiale stato della materia condensato (liquido, solido, colloidale) progettato o manipolato per piacere una precisa cosa.

Obiettivo

Obiettivo: ricerca di relazione tra struttura e proprietà.

• Sintesi di nuovi materiali
• Maximizzare le proprietà
• Caratterizzazione
• Microscopica
• Macroscopica e funzionale
• Elaborazione modelli
• Sintesi intelligente, "rational design", mechanical engineering

Chimica dello stato solido

Si interessa della sintesi, struttura, proprietà e applicazioni dei materiali solidi. Metodo:

• Composizione, struttura e reattività chimica

Sostituire la struttura chimica molecolare diversa con proprietà chimiche o fisiche diverse anche reattività diversa.

Solidi

• Composizione, struttura e reattività, stato solido
• Inintrinseche maggiore comprensione anche ricchezza delle proprietà. Alcuni materiali sono intrinsecamente difettuali e non esiste uno stato tipo tra il no solido, mentre esiste una fase molecolare (es. CO₂) mentre esiste una fase molecolare (H₂O(g) = modello molecolare). La composizione diverse che, dipendono dal numero di base.

Proprietà dei materiali solidi dipendono da

• Struttura cristallina (solida): natura chimica, tipo di legami e connettività...
• Distribuitori del solido (superfici, difetti punti, ripartitori difetti locali, ma anche estivi, ed esterni)
• Microstrutture ceramiche base di granato (alluminio) lunghezza tipica 10 nm - 100 μm
• Implementare proprietà meccaniche ed elettriche

Esempio

Si -> semiconduttore -> natura della reattività in funzione della temperatura. Raggio x per determinare la struttura cristallina. Esistono allotropi del silicio. Es. silicio. Termed: FCC. Semiconduttore aumentato con (impianti con metalli, diminuisce con ...). Deve essere un cristallo singolo (per sfruttare i tra determinato di elettroni). Eliminazione dei bordi dei grani che scatenano gli elettroni. Droganti per variare le proprietà elettroniche.

Cristallografia

Reticolo motivo (base) entità matematica cristallo.

• Celle primitive non primitive
• I punti del reticolo sono scelti in maniera arbitraria rispetto al motivo
• Unità di cella = è il più piccolo volume che, ripetuto indefinitamente, dà piena simmetria della struttura cristallina.
• I punti reticolari sono tali da caratterizzare ogni medesimo intorno

Reticolo di Bravais. Asimmetria traslazione gruppi puntuali. Asimmetria del sistema di un punto.

Gruppo ha 3 requisiti

• Esiste elemento neutro
• Per ogni elemento esiste inverse
• Il prodotto di due elementi appartiene alla collezione

Le proprietà fisiche sono invariate rispetto alle operazioni di simmetria. Due cristalli sono isomorfi se hanno le stesse proprietà di simmetria, appartengono cioè allo stesso gruppo puntuale. Possono avere chimiche diverse. Chimica = simmetria molecolare (60 gruppi puntuali, esistono assi di ordine 5). Cristallografia = 32 gruppi puntuali (non ci sono assi di ordine 5). Numero di lato = gruppi multipli di 4. Simmetria cristallina = gruppi speciali.

Monomeri/cartucce

• E = identità
• m = T inversione
• C_n = asse di rotazione di 360°/n