Кремнийатомдук кристалл болуп саналат, анын атомдору бири-бири менен коваленттик байланыштар аркылуу туташып, мейкиндик тармак структурасын түзөт. Бул түзүлүштө атомдордун ортосундагы коваленттик байланыштар абдан багыттуу жана жогорку байланыш энергиясына ээ, бул кремнийдин формасын өзгөртүү үчүн тышкы күчтөргө каршылык көрсөткөндө жогорку катуулукту көрсөтөт. Мисалы, атомдор арасындагы күчтүү коваленттик байланышты жок кылуу үчүн чоң тышкы күч керек.
Бирок, дал анын атомдук кристаллынын регулярдуу жана салыштырмалуу катуу структуралык мүнөздөмөлөрүнөн улам, ал чоң сокку же бир калыпта эмес тышкы күчкө дуушар болгондо, анын ичиндеги торчокремнийжергиликтүү деформация аркылуу тышкы күчтү буферлөө жана таратуу кыйын, бирок коваленттик байланыштардын кээ бир алсыз кристаллдык тегиздикте же кристаллдык багыттар боюнча үзүлүшүнө алып келет, бул бүткүл кристалл структурасынын бузулушуна жана морттук мүнөздөмөлөрдү көрсөтүүсүнө алып келет. Металл кристаллдары сыяктуу структуралардан айырмаланып, металл атомдорунун ортосунда иондук байланыштар бар, алар салыштырмалуу жылып кете алышат жана алар сырткы күчтөргө ыңгайлашуу үчүн атомдук катмарлардын ортосундагы тайгаланууга таянып, жакшы ийкемдүүлүктү көрсөтүп, мортту сындыруу оңой эмес.
Кремнийатомдор коваленттик байланыштар менен байланышкан. Коваленттик байланыштын маңызы атомдор арасындагы жалпы электрон жуптар менен түзүлүүчү күчтүү өз ара аракеттешүү. Бул байланыш туруктуулугун жана катуулугун камсыз кыла алат дакремний кристаллструктурасы, коваленттик байланыш бузулгандан кийин калыбына келиши кыйын. Тышкы дүйнө тарабынан колдонулган күч коваленттик байланыш туруштук бере ала турган чектен ашканда, байланыш үзүлөт жана металлдардагыдай эркин кыймылдаган электрондор сыяктуу факторлор жок болгондуктан, үзүүнү оңдоого, байланышты калыбына келтирүүгө же стрессти таратуу үчүн электрондордун делокализациясына таянса, ал жеңил жарака алат жана өзүнүн ички жөндөөлөрү аркылуу жалпы бүтүндүктү сактай албайт, бул кремнийдин өтө морт болушуна алып келет.
Практикалык колдонмолордо кремний материалдары көбүнчө таза болуу кыйын жана кээ бир кирлерди жана тор кемчиликтерди камтыйт. Кошумча атомдордун кошулуусу баштапкы регулярдуу кремний тор түзүмүн бузуп, жергиликтүү химиялык байланыш күчүн жана атомдор ортосундагы байланыш режимин өзгөртүүгө алып келиши мүмкүн, натыйжада структурада алсыз аймактар пайда болот. Торлордун кемчиликтери (мисалы, бош орундар жана дислокациялар) ошондой эле стресс топтолгон жерлерге айланат.
Тышкы күчтөр аракет кылганда, бул алсыз тактар жана стресстин концентрация чекиттери коваленттик байланыштардын үзүлүшүнө алып келиши мүмкүн, бул кремний материалынын бул жерлерден үзүлүп кетишине алып келип, анын морттугун күчөтөт. Катуулугу жогору түзүлүштү куруу үчүн алгач атомдордун ортосундагы коваленттик байланыштарга таянган күндө да, тышкы күчтөрдүн таасири астында морт сынуудан качуу кыйын.
Посттун убактысы: 2024-жылдын 10-декабрына чейин