Kristalografi Nedir

0
1541
kristalografi nedir

Bu yazımda sizlere kristalografi hakkında bilgiler vereceğim. Kristaller, üç boyutlu uzaysal düzlemde atomların ve moleküllerin belirli periyodik düzende tekrar eden yapılardır. Katı maddelerin pek çoğunda kristal yapılar görülmektedir.

Kristalografi ise maddenin kristal yapılarını ve özelliklerini inceleyen bilim dalıdır. Kristalografi çoklu disiplinler arasında görev yapmaktadır. Fizik, kimya, moleküler biyoloji, malzeme bilimi gibi bilim dalları arasında rol oynamaktadır.

Kristalografi Hakkında Bilgiler

Kristalografinin Öncüleri;

İlk olarak 1912 yılında Alman fizikçi Max von Laue x ışınlarının kristallerden kırınımını keşfederek başlamıştır. Bu başarısı ona 1914 yılında Nobel Fizik Ödülünü kazandırmıştır.

kristalografi

Ondan daha kısa süre sonra William Henry Bragg ilk kez “X-ışını spektrometresini keşfetmiştir.

kristalografinin öncüleri

Oğlu 22 yaşındaki William Lawrance Bragg ise kendi adıyla anılan kırınım desenlerini kullanarak kristal yapıları çözümlemeyi sağlayan bir yasa çıkarmıştır. Böylece baba-oğul 1915 Nobel Fizik ödülüne laik görülmüştür.

bragg yasası

Bragg yasası bize ne anlatmaktadır?

Bir kristal, düzenli ve periyodik olarak dizilmiş atom ve moleküllerden oluşan paralel düzlemlerden meydana gelmektedir. Düzlemler üzerine gelen elektronlar soğurulur ve salınım yapmaya başlar. Böylece x-ışını kaynağı gibi her yere foton yaymaya başlamaktadır. Tabi ki kristalin farklı bölümlerinden yansıyan fotonlar, farklı kırınım desenleri oluşturmaktadır. Aşağıda bir X-ışını kırınım yöntemi (XRD) cihazı gösterilmektedir.

xrd cihazı

XRD cihazı bir bilgisayar sistemine bağlıdır ve yaklaşık yapılmak istenen ölçüm hassasiyetine göre 40 dakika içinde bize X-ışını kırınım desenleri sunmaktadır. XRD cihazında malzeme karakterizasyonu için incelenecek numune toz haline getirilmelidir. Katı malzeme içindeki boşluklar, istenmeyen maddeler kırınım desenlerin bozulmasına sebep olmaktadır.

çinko oksit xrd cihazı

Görüldüğü üzere öncelikle ne olduğu hakkına fikrimiz olmadığını varsayarsak, bu kırınım deseni bize 3 adet pik vermektedir. Bilgisayar programının kütüphanesinde hazır olarak bulunan elementler ve bileşikler, kristal yapılar hakkında uzman kişiler tarafından çağırılır ve piklerin üstüne oturtulmaktadır. Böylece incelenen tozun çinko oksit (ZnO) olduğu anlaşılmaktadır.

Neden Kristalografi?

Kristalografi ile ilk incelenen madde elmas olmuştur. Daha sonra teknolojik gelişmeler daha karmaşık yapıların ortaya çıkmasına yol açmıştır. X-ışını kırınım yöntemleri ile DNA, HIV virüsü, grafit, proteinler, silikatlar ve birçok kristal yap 1912’den bu yana incelenmiştir. Gelecekte çözülemeyen birçok kimyasal, fiziksel, biyolojik yapılar Kristalografi ile çözüme kavuşacaktır. Var olan ve oluşabilecek hastalıkların tedavisinde ilk adım olacaktır.

Paylaşır mısınız?
Önceki İçerikYeni Rulman Tasarımı
Sonraki İçerikEngelleri Zıplayarak Geçebilen 4 Bacaklı Robot
Çağatay Özada
Ege Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği A.B.D. yüksek lisans eğitimi almaktayım. Nano malzemeler ve biyo malzemeler,biyomedikal görüntüleme sistemleri,radyofarmasi ve nükleer uygulamalar alanında araştırmalar yapmaktayım. "Bir bilim insanı olmak, evreni her yönüyle sevmek demektir."

Düşünceleriniz Nedir?