Paracristallo

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I materiali paracristallini o paracristalli vengono definiti come aventi disposizione a corto e a medio raggio nel loro reticolo (simile alle fasi del cristallo liquido) ma mancanti della disposizione a lungo raggio almeno in una direzione. [1]

La disposizione è la regolarità in cui gli atomi appaiono in un reticolo prevedibile, come viene misurato da un punto. In un materiale altamente ordinato, perfettamente cristallino, o monocristallino, la posizione di ogni atomo nella struttura può essere descritta esattamente misurando da un'unica origine. Viceversa, in una struttura disordinata come un liquido o un solido amorfo, la posizione del primo e forse secondo più vicino può essere descritta da un'origine (con qualche grado di incertezza) e l'abilità di prevedere posizioni decresce rapidamente da lì verso l'esterno. La distanza in cui le posizioni atomiche possono essere previste viene riferita come lunghezza di correlazione \xi. Un materiale paracristallino mostra correlazione da qualche parte tra il completamente amorfo e completamente cristallino.

La primaria, la fonte più accessibile di informazione sulla cristallinità è la diffrazione a raggi X, sebbene possano essere necessarie altre tecniche per osservare la struttura complessa di materiali paracristallini, come il microscopio elettronico a fluttuazione [2] in combinazione con la modellatura degli stati di densità [3] di stati elettronici e vibrazionali.

Modello paracristallino[modifica | modifica wikitesto]

Il modello paracristallino è una revisione del modello della Rete Casuale Continua per prima proposto da W. H. Zachariasen nel 1932 [4]. Il modello paracristallino viene definito come altamente teso, i granuli microcristallini circondati da materiale completamente amorfo [5]. Questo è uno stato di energia più alto del modello di rete continuo. La distinzione importante tra questo modello e le fasi microcristalline è la mancanza di limiti granulari definiti e parametri di reticolo altamente tesi, che rendono i calcoli della dinamica reticolare e molecolare difficili. Una teoria generale dei paracristalli è stata formulata in un manuale di base [6] , e dunque ulteriormente sviluppata/perfezionata da vari autori.

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

Il modello paracristallino è stato utile, per esempio, nel descrivere lo stato di materiali semiconduttori parzialmente amorfi dopo deposizione. È stato anche applicato con successo ai polimeri sintetici, cristalli liquidi, biopolimeri [7][8], e biomembrane [9].

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ (EN) Voyles, et al. Structure and physical properties of paracrystalline atomistic models of amorphous silicon. J. Ap. Phys., 90(2001) 4437, doi: 10.1063/1.1407319
  2. ^ (EN) Biswas, P, et al. J. Phys.:Condens. Matter, 19 (2007) 455202, doi:10.1088/0953-8984/19/45/455202
  3. ^ (EN) Nakhmanson, Voyles, Mousseau, Barkema, and Drabold. Phys. Rev. B 63(2001) 235207. doi: 10.1103/PhysRevB.63.235207
  4. ^ (EN) Zachariasen, W.H., J. Am. Chem. Soc., 54(1932) 3841.
  5. ^ (EN) J.M. Cowley, Diffraction Studies on Non-Cryst. Substan. 13 (1981)
  6. ^ (EN) Hosemann R., Bagchi R.N., Direct analysis of diffraction by matter, North-Holland Publs., Amsterdam – New York, 1962
  7. ^ (EN) Bessel functions and diffraction by helical structures http://planetphysics.org/encyclopedia/BesselFunctionsAndTheirApplicationsToDiffractionByHelicalStructures.html
  8. ^ (EN) X-Ray Diffraction Patterns of Double-Helical Deoxyribonucleic Acid (DNA) Crystals and Paracrystalline Fibers http://planetphysics.org/encyclopedia/BesselFunctionsApplicationsToDiffractionByHelicalStructures.html
  9. ^ (EN) Baianu I.C., X-ray scattering by partially disordered membrane systems, Acta Cryst. A, 34 (1978), 751–753.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]