Kristallografik nuqsonlar. Kristallografik nuqsonlar kristalli qattiq jismlardagi muntazam panjara shaklining buzilishidir. Ular tez-tez uchraydi, chunki davriy kristall tuzilishga ega boʻlgan kristallardagi takrorlanuvchi yacheyka takroriy joylashuvchi atomlar yoki molekulalarning joylashuvi mukammal boʻlmaydi. Nuqtaviy nuqsonlar. Nuqtaviy nuqsonlar faqat bitta panjara nuqtasida yoki uning atrofida yuzaga keladigan nuqsonlardir. Ular fazoda hech qanday oʻlchamda kengaytirilmaydi. Nuqtaviy nuqsonning qanchalik kichikligi oʻlcham bilan chegaralanganligi odatda aniq belgilanmaydi. Biroq, bu nuqsonlar odatda koʻpi bilan bir nechta qoʻshimcha yoki yetishmayotgan atomlarni oʻz ichiga oladi. Mavjud kristall strukturadagi katta nuqsonlar odatda dislokatsiya halqalari hisoblanadi. Tarixiy sabablarga koʻra, koʻplab nuqtaviy nuqsonlar, ayniqsa ion kristallari, "markazlar" deb ataladi: masalan, koʻplab ionli qattiq jismlardagi boʻsh joy luminesans markazi, rang markazi yoki F-markazi deb ataladi. Ushbu dislokatsiyalar elektrokimyoviy reaksiyalarga olib keladigan kristallar orqali ionlarni tashish imkonini beradi. Ular koʻpincha Kröger-Vink belgisi yordamida belgilanadi. Chiziqli nuqsonlar. Chiziqli nuqsonlar oʻlchov nazariyalari bilan tavsiflanishi mumkin. Dislokatsiyalar chiziqli nuqsonlar boʻlib, ular atrofida kristall panjaraning atomlari notoʻgʻri joylashadi. Dislokatsiyaning ikkita asosiy turi mavjud: "chekka" dislokatsiya va "vintli" dislokatsiya. Ikkala turning xossalarini oʻzida namoyish qilgan nuqsonlar, yaʼni „aralash“ dislokatsiyalar ham keng tarqalgan. Chekka dislokatsiyasi kristallning oʻrtasida joylashgan atomlar tekisligining tugashi natijasida yuzaga keladi. Bunday holatda, qoʻshni tekisliklar toʻgʻri emas, balki uning oʻrniga tugallanmagan tekislik chetiga egiladi va kristall struktura har ikki tomondan mukammal tarzda tartibga solinadi. Misol sifatida qogʻozlar toʻplamini olish mukin: agar qogʻoz toʻplamiga yarim qogʻoz qoʻyilgan boʻlsa, dastadagi nuqson faqat yarim varaqning chetida seziladi. Vintsimon dislokatsiyasini tasavvur qilish qiyinroq, lekin bunday nuqsonlarda asosan kristall panjaradagi atomlarning atom tekisliklari chiziqli nuqson (dislokatsiya chizigʻi) atrofida spiral yoʻl hosil qilgan strukturani oʻz ichiga oladi. Dislokatsiyaning mavjudligi panjarada mexanik kuchlanish (burilish) hosil boʻlishiga olib keladi. Bunday buzilishning yoʻnalishi va kattaligi Burgers vektori (b) bilan ifodalanadi. Chekka turdagi nuqson uchun b dislokatsiya chizigʻiga perpendikulyar, vintsimon nuqsonda esa parallel boʻladi. Metall materiallarda b yaqin oʻralgan kristallografik yoʻnalishlarga toʻgʻri keladi va uning kattaligi bitta atomlararo masofaga teng. Dislokatsiyalar, agar qoʻshni tekislik atomlari bilan bogʻlanish uzilsa va oxirgi chekkadagi atomlar bilan qayta bogʻlansa, harakatlanishi mumkin. Bunday dislokatsiyalarning mavjudligi va ularning tashqi yuklar hosil qilgan stresslar taʼsirida osongina harakat qilish (va oʻzaro taʼsir qilish) qobiliyati metall materiallarning xarakterli egiluvchanligiga olib keladi. Dislokatsiyalarni transmissiya elektron mikroskopiya, maydon ion mikroskopiyasi va atom zond texnikasi yordamida kuzatish mumkin. Chuqur darajadagi qisqa vaqtli spektroskopiya yarimoʻtkazgichlarda, asosan, kremniydagi dislokatsiyalarning elektr faolligini oʻrganish uchun ishlatiladi. Dislokatsiyalar — bu chiziq atrofidagi burchakni „qoʻshish“ yoki „ayirish“ ga mos keladigan chiziq nuqsonlar. Asosan, bu shuni anglatadiki, agar siz chiziq nuqsoni atrofida kristall yoʻnalishini kuzatsangiz, aylanish hosil boʻlishini koʻrasiz. Odatda, ular faqat suyuq kristallarda rol oʻynaydi deb oʻylangan edi, ammo soʻnggi kuzatishlar ular qattiq materiallarda ham rol oʻynashi mumkinligini koʻrsatmoqda, masalan, yoriqlarning oʻz-oʻzini tiklashiga olib keladi. Matematik tasniflash usullari. Kristallardagi dislokatsiyalar va boshqa nuqsonlar nazariyasi bilan emas, balki suyuq kristallardagi disklinatsiyalar va 3He super suyuqlikdagi qoʻzgʻalishlar uchun ham ishlaydigan jismoniy panjara nuqsonlarini muvaffaqiyatli matematik tasniflash usuli topologik gomotopiya nazariyasidir. Kompyuter simulyatsiyasi usullari. Zichlik funksional nazariyasi, klassik molekulyar dinamika va kinetik Monte-Karlo simulyatsiyalari kompyuter simulyatsiyalari yordamida qattiq jismlardagi nuqsonlarning xususiyatlarini oʻrganish va ularni modellashtirish uchun keng qoʻllanadi. Lubachevskiy-Stillinger algoritmidan foydalangan holda har xil oʻlchamdagi qattiq sharlarni va/yoki oʻlchami oʻlchanmaydigan konteynerlarda tiqilib qolishni taqlid qilish kristallografik nuqsonlarning ayrim turlarini koʻrsatishning samarali usuli boʻlishi mumkin.