موضوع مقاله: دوقلویی کریستال | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # دوقلویی کریستال | مقدمه: بر روی شکاف کامل تر، که به موازات صفحه اصلی (P) است، یک مجموعه از شیار ریز، به موازات شکاف دوم (M) است. | ## بخش 1: دوقلویی کریستال | دوقلویی کریستال زمانی اتفاق می‌افتد که دو کریستال جداگانه برخی از نقاط شبکه کریستالی را به صورت متقارن به اشتراک می‌گذارند. سطحی که در آن نقاط شبکه در کریستال‌های دوقلویی مشترک هستند، یک سطح ترکیب یا صفحه دوقلویی نامیده می‌شود. کریستالوگرافیستها کریستالهای دوقلویی را بر پایه چند قاعده دوقلویی دسته‌بندی می‌کنند. دوقلویی اغلب می‌تواند در کریستالوگرافی اشعه ایکس مشکل ایجاد کند، زیرا یک کریستال دوقلویی الگوی پراش ساده تولید نمی‌کند. قواعد دوقلویی قواعد دوقلویی یا توسط صفحه‌های دوقلویی خود (یعنی {hkl یا با جهت محورهای دوقلویی (یعنی [hkl مشخص می‌شوند. اگر قاعده دوقلویی با یک سطح ترکیب صفحه ای ساده مشخص شود، صفحه دوقلویی همیشه موازی با یک وجه کریستال است و هرگز به موازات یک صفحه تقارن موجود نیست (به یاد داشته باشید که دوقلویی تقارن را می‌افزاید). اگر قاعده دوقلویی یک محور چرخش باشد، سطح ترکیب خلاف رویه خواهد بود، محور دوقلویی عمود بر یک صفحه شبکه خواهد بود، اما هرگز یک محور چرخش با تعداد تقارن زوج، از تقارن موجود نخواهد بود. کوارتز قاعده برزیل {۱۱۲۰} و قاعده [Dauphiné [۰۰۰۱ را نمایش می‌دهد که دوقلویی نفوذی ناشی از تغییر شکل و قاعده ژاپن {۱۱۲۲} است که غالباً در اثر تصادفات حین رشد ناشی می‌شود. در سیستم تتراگونال، دوقلویی‌های تماسی حلقوی قابل مشاهده‌ترین نوع دوقلویی هستند، مانند دی اکسید تیتانیوم روتیل و اکسید قلع سوزنی. در سیستم اورتورمبیک، کریستال‌ها بیشتر بر روی صفحه‌هایی به موازات وجه منشور، دوقلویی ایجاد می‌کنند که متداول‌ترین آن یک دوقلویی {۱۱۰} است که دوقلویی‌هایی حلقوی مانند آراگونیت، کرایزوبریل و کریزیت تولید می‌کند. در سیستم تریکلینیک، متداول‌ترین دوقلویی کریستال‌ها، کانی‌های فلدسپات پلاژیوکلاز و میکروکلین هستند. دوقلویی‌های تماسی یک سطح ترکیب واحد را به اشتراک می‌گذارند که اغلب به عنوان تصاویر متقارن در طول مرز ظاهر می‌شوند. | ## بخش 2: دوقلویی کریستال | در دوقلویی‌های نفوذی کریستالهای جداگانه ظاهر عبور از یکدیگر را به شکلی متقارن دارند. مرزهای دوقلویی به عنوان مرزهای موجود در هر بلور قابل مشاهده است، برجسته‌ترین در پایین سمت چپ و بالا سمت راست. اگر چندین کریستال دوقلویی با قاعده دوقلویی یکسان تراز شوند، به آنها دوقلویی های متعدد یا مکرر گفته می‌شود. اگر این دوقلویی‌های متعدد به صورت موازی تراز شوند، به آنها دوقلویی‌های پلی سینتیک گفته می‌شوند. دوقلویی پلی استنتزیک کم فاصله، اغلب به صورت شیار یا خطوط موازی نازک روی وجه کریستال مشاهده می‌شود. روتیل، آراگونیت، سروسیت و کرایزوبریل اغلب دوقلویی حلقوی را نمایش می‌دهند، به‌طور معمول در یک الگوی تابشی. اما به‌طور کلی، بر اساس رابطه بین محور دوقلویی و صفحه دوقلویی، ۳ نوع دوقلویی وجود دارد: ۱-دوقلویی موازی، هنگامی که محور دوقلویی و صفحه ترکیبی به موازات یکدیگر قرار دارند، ۲-دوقلویی عمودی، هنگامی که صفحه دوقلویی و صفحه ترکیبی به صورت عمود برهم قرار دارند، و دوقلویی پیچیده، ترکیبی از دوقلویی موازی و دوقلویی عمودی در یک صفحه ترکیبی. دوقلوهایی رشد نتیجه وقفه یا تغییر در شبکه، در حین شکل‌گیری یا رشد، به دلیل تغییر شکل احتمالی ناشی از یک یون جانشینی بزرگتر است. دوقلویی های آنیلینگ یا تغییر شکل نتیجه تغییر در سیستم کریستالی هنگام خنک شدن هستند، به این صورت که یک فرم ناپایدار می‌شود و ساختار کریستال باید دوباره سازمان یافته گردد یا به فرم پایدار دیگری تبدیل شود.دوقلویی‌های سرسره یا تغییر شکل نتیجه تنش روی کریستال پس از تشکیل کریستال است. اگر فلزی با ساختار (fcc)، مانند آلومینیوم، مس، نقره، طلا و غیره تحت تنش قرار بگیرد، دوقلویی به وجود خواهد آمد. تشکیل و مهاجرت مرزهای دوقلویی تا حدودی باعث شکل‌پذیری و قابلیت انعطاف‌پذیری فلزات fcc می‌شود. دوقلویی کریستال در تحقیقات کوهزایی نیز به عنوان شناساننده جهت نیرو در فرایندهای ایجاد کوهستان، به کار می‌رود. | ## بخش 3: دوقلویی کریستال | کریستالهایی که در مجاورت یکدیگر رشد می‌کنند ممکن است به گونه ای ردیف شوند که شکلی شبیه به دوقلویی به خود بگیرند. باید توجه داشت که این نوع رشد موازی به سادگی انرژی سیستم را کاهش می‌دهد و دوقلویی نیست. مکانیسم‌های شکل‌گیری دوقلویی می‌تواند با جابجایی مشارکتی اتم‌ها در صفحه مرز دوقلویی اتفاق بیفتد. ضمناً این اتفاق که با جابجایی تعداد زیادی اتم همراه است نیاز به انرژی قابل توجهی نیز دارد؛ بنابراین، تنش تئوری مورد نیاز برای تشکیل یک دوقلویی بسیار زیاد است. اعتقاد بر این است که دوقلویی با حرکت نابجایی در مقیاسی هماهنگ، که برخلاف لغزش می‌باشد همراه است، که در اثر سر خوردن مستقل در چندین مکان در بلور ایجاد می‌شود. دوقلویی و لغزش مکانیسم‌هایی هستند که برای تغییر شکل بلور با یکدیگر رقابت می‌کنند. در فلزات fcc، لغزش تقریباً همیشه غالب است زیرا تنش مورد نیاز به مراتب کمتر از تنش دوقلویی است. در قیاس با لغزش، دوقلویی الگویی را در تغییر شکل به وجود می‌آورد که در طبیعت نامتجانس تر است. این تغییر شکل یک شیب محلی در طول ماده و نزدیک تقاطع‌های دوقلویی‌ها و مرزهای دانه ایجاد می‌کند. این شیب تولید شده در تغییر شکل می‌تواند موجب شکست در امتداد مرزها شود، به ویژه در فلزات انتقالی BCC در دماهای کم. مرزهای دوقلوی وقتی اتفاق می‌افتند که دو کریستال از یک نوع در هم تنیده می‌شوند به‌طوری که فقط ناهمخوانی جزئی در جهت بین آنها وجود دارد. این همچنین پیوندی بسیار کم انرژی تر از مرزهای دانه است که هنگامی شکل می‌گیرد که بلورهایی در جهت‌گیری‌های دلخواه همراه یکدیگر رشد می‌کنند. | ## جمع‌بندی | ظهور در ساختارهای مختلف از بین سه ساختار کریستالی متداول bcc، fcc و hcp، ساختار hcp بیشترین احتمال را برای تشکیل دوقلویی‌های تغییر شکل در هنگام کرنش دارد، زیرا به ندرت تعداد کافی از سیستمهای لغزش برای تغییر شکل دلخواه دارند.