Me yasa silicon ke da wuya amma mai gatsewa?

Silikikristal atomic ne, wanda atom ɗinsa ke haɗa juna ta hanyar haɗin kai, yana samar da tsarin cibiyar sadarwa na sarari. A cikin wannan tsarin, haɗin gwiwar da ke tsakanin kwayoyin halitta suna da kwatance sosai kuma suna da ƙarfin haɗin gwiwa, wanda ke sa silicon ya nuna taurin gaske lokacin da yake tsayayya da sojojin waje don canza siffarsa. Misali, yana ɗaukar babban ƙarfi na waje don lalata ƙaƙƙarfan haɗin haɗin gwiwa tsakanin atom.

Duk da haka, shi ne daidai saboda na yau da kullum kuma in mun gwada da m tsarin halaye na atomic crystal cewa lokacin da aka hõre wani babban tasiri karfi ko m waje ƙarfi, da lattice ciki.silikiyana da wuyar ɓoyewa da tarwatsa ƙarfin waje ta hanyar nakasawa na gida, amma zai haifar da haɗin gwiwar haɗin gwiwa don karye tare da wasu jiragen sama masu rauni ko kwatancen kristal, wanda zai haifar da tsarin kristal gaba ɗaya ya karye kuma ya nuna halaye masu gatsewa. Ba kamar sifofi irin su lu'ulu'u na ƙarfe ba, akwai haɗin ionic tsakanin ƙwayoyin ƙarfe waɗanda za su iya zamewa da ɗanɗano, kuma za su iya dogara da zamiya tsakanin yadudduka na atomic don daidaitawa da sojojin waje, suna nuna ductility mai kyau kuma ba sauƙin karya ba.

Silikiana haɗe atom ta hanyar haɗin gwiwar covalent. Mahimmancin haɗin gwiwar haɗin gwiwa shine ƙaƙƙarfan hulɗar da aka samu ta hanyar haɗin haɗin lantarki tsakanin atom. Ko da yake wannan haɗin zai iya tabbatar da kwanciyar hankali da taurinsiliki crystaltsarin, yana da wahala haɗin haɗin gwiwa ya dawo da zarar ya karye. Lokacin da ƙarfin da duniyar waje ke amfani da shi ya wuce iyakar da haɗin gwiwar haɗin gwiwa zai iya jurewa, haɗin zai karye, kuma saboda babu wasu abubuwa kamar su electrons masu motsi da yardar kaina kamar a cikin karafa don taimakawa wajen gyara hutu, sake kafa haɗin gwiwa, ko dogara da rarrabuwa na electrons don tarwatsa damuwa, yana da sauƙi a fashe kuma ba zai iya kiyaye amincin gabaɗaya ta hanyar gyare-gyare na ciki ba, yana haifar da silicon ya zama mai gatsewa.

A aikace-aikace masu amfani, kayan silicon sau da yawa suna da wahala su zama cikakke cikakke, kuma zasu ƙunshi wasu ƙazanta da lahani. Haɗin ƙazanta na ƙazanta na iya tarwatsa tsarin siliki na yau da kullun na asali na yau da kullun, yana haifar da canje-canje a cikin ƙarfin haɗin sinadarai na gida da yanayin haɗin kai tsakanin kwayoyin halitta, yana haifar da rauni a cikin tsarin. Lalacewar lattice (kamar guraben aiki da rarrabuwa) kuma za su zama wuraren da damuwa ya ta'allaka.

Lokacin da sojojin waje suka yi aiki, waɗannan wurare masu rauni da wuraren tattara damuwa sun fi iya haifar da ɓarkewar haɗin gwiwa, haifar da kayan silicon don fara karyewa daga waɗannan wuraren, yana ƙara tabarbarewa. Ko da tun asali ya dogara ne akan haɗin kai tsakanin kwayoyin halitta don gina tsari tare da taurin mafi girma, yana da wuya a guje wa karaya a ƙarƙashin tasirin dakarun waje.