КРИСТАЛЛЫ В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ

Раздел: Наука

Одним из основных свойств кристаллов, как известно, является их решетчатая структура, тесно связанная с симметрией. О решетчатом строении можно сказать то же, что было сказано о симметрии. После многочисленных работ, посвященных геометрии решеток, сложилось мнение, что ничего существенного для кристаллографии в этой области сделать невозможно. Мы заинтересовались этой областью, стремясь детально разобраться в интересном свойстве многих кристаллов, получившем название сверхструктуры кристаллов, или «духов» решетки. Нами было сделано предположение, что возникновение сверхструктуры объясняется суперпозицией двух решеток, вызывающей эффект, который в разных областях именуется различно: муаром, растровым эффектом, эффектом нониуса, биениями, стробоскопическим эффектом, «заборным» эффектом и т. д. В наиболее простой форме этот эффект может быть продемонстрирован взаимным параллельным наложением двух систем черных полос с разными периодами ( 7).

В результате всестороннего изучения этого эффекта удалось обнаружить ряд интереснейших закономерностей и, в частности, показать, что при рассматривании системы одинаковых черных фигур любой формы, расположенных по узлам сетки, через систему маленьких дырочек, расположенных по узлам такой же сетки или сетки с немного меньшими или немного большими петлями, можно видеть увеличенное изображение фигур, которое в одних случаях оказывается прямым, в других обратным или повернутым на 90° то вправо, то влево ( 8). Через дырчатые растры можно наблюдать также определенным образом деформированные фигуры.

Нас давно интересовал вопрос, нельзя ли увидеть условное изображение атомов кристаллической решетки при пропускании коротких электромагнитных или электронных волн через пару наложенных друг на друга весьма тонких кристаллических пластинок, используя растровый эффект. В настоящее время с удовлетворением можно констатировать, что предсказанная нами возможность наблюдения эффекта муара при наложении двух кристаллических пластинок друг на друга сейчас осуществлена в Австралии (Рис) и в Японии (Уиеда).

 Мы надеемся, что открытые нами закономерности помогут в дальнейшем разобраться не только в явлении «духов» решетки, но и в сложных явлениях дислокации кристаллов, о чем речь будет далее.