المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05
المـقيـاس الكـلـي للإنتاجـيـة
2024-11-05
الإدارة بـمؤشـرات الإنـتاجـيـة (مـبادئ الإنـتـاجـيـة)
2024-11-05
زكاة الفطرة
2024-11-05


 Crystalline Phase Transitions in Nanocrystals  
  
954   02:53 صباحاً   date: 3-2-2016
Author : C. Br´ echignac P. Houdy M. Lahmani
Book or Source : Nanomaterials and Nanochemistry
Page and Part : p39

 Crystalline Phase Transitions in Nanocrystals

Phase Transitions and Grain Size Dependence

There are many examples of phase transitions occurring whenever the characteristic dimensions of a material go beyond a certain critical value. More interestingly, such transitions are not restricted to any particular type of material.  In the following, we shall give some examples, chosen among ceramics,  metals, and also semiconductors.

Ceramics

   The grain size dependence of a phase transition in a ceramic can be illustrated by the monoclinic–tetragonal transition occurring in zirconia. This property has been known and exploited for a long time now . At standard atmospheric pressure and room temperature, zirconia crystallises in a monoclinic (low temperature)  form, whereas at high temperature, above 1100–1150C, its crystal structure is tetragonal. If ZrO2 is in the form of ‘crystals’ of the order of 10 nm,  it is the tetragonal form that is stable at room temperature. The transition temperature, somewhere between 1100 and 1150C for micrometric crystals becomes lower as the dimensions of the nanocrystals decrease  .

In fact it has been shown recently that, for temperatures below those illustrated in Fig. 2.5, the tetragonal–monoclinic transition is still present and occurs for grain sizes of the order of 6.9nm (at 175 K) .

Fig. 2.5. Temperature of the phase transition in zirconia ZrO2 as a function of the

average diameter of nanocrystals in powders at standard atmospheric pressure 

  Another situation where there is grain size dependence has been established in the case of the Verwey transition, first observed in 1939 by the discontinuous change in conductivity it causes. This transition occurs in magnetite Fe3O4, with the so-called spinel crystal structure. Although there is a wealth of literature on the subject, the mechanisms have not yet been clearly understood. However, a study for nanometric grains has been able to throw some light on the matter . Experiments have also demonstrated a spectacular difference between the temperature predicted for large grains and that observed for nanometric grains (a difference of more than 70 K). It would thus appear that the Verwey transition constitutes another example of grain size dependent phase transition.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .