As Estruturas Cristalinas - Rede Diamante

Experimento 1–estudo dirigido sobre estruturas cristalinas

Bruna Petter Campos – 09/40941

Ingrid Ribeiro Galvez – 09/44475

Raisa Ohana Hirafuji – 09/14894

Turma: C1 – data e horário: 01/06/10 das 10h às 12h

1. Objetivos:

Analisar uma rede cristalina e estabelecer um sistema de referências  para identificar a célula primitiva e a unitária; definir 3 planos diferentes e calcular suas densidades planares e os átomos que são cortados por esses planos; definir, ainda, 2 direções diferentes e calcular suas densidades lineares.

Em casa devemos utilizar o software CARINE para realizarmos o mesmo que o feito em sala e então compararmos os resultados obtidos.

1. Introdução:

Recebemos da professora um modelo representando a rede diamante e então realizamos os objetivos propostos para serem feitos em sala, calculamos 3 planos diferentes e suas densidades planares e 2 direções diferentes e calculamos suas densidades lineares.

1. Materiais e Equipamentos Utilizados:

Segue abaixo foto do modelo que recebemos da professora.

[pic 1]

Figura 1: Foto do modelo de rede

1. Procedimento Experimentais:

Recebermos o modelo com a rede diamante no laboratório, definimos uma origem para ela. Primeiramente deveríamos encontrar 3 planos diferentes, então procuramos a intersecção de cada um dos 3 planos com os eixos da rede. Realizamos os procedimentos para encontrarmos os planos, invertemos os valores das intersecções e depois os transformamos nos menores valores inteiros; e então calculamos a densidade planar para cada plano. Após encontrarmos os planos, definimos 2 direções e calculamos a densidade linear de cada uma. Exemplo de material com esse tipo de estrutura são o GaAs, Si e Ge.

1. Resultados Experimentais e Análise:

Abaixo os planos e uma tabela com os dados dos planos e suas densidades planares encontrados no laboratório e os fornecidos pelo software CARINE, calculando a distancia com o CARINE temos que a = 5,65 Å.

Intersecções:

1º plano: (∞,∞,½)

2º plano: (1,1, ∞)

3º plano: (1,1,1)

Invertendo:

1º plano: (0,0,2)

2º plano: (1,1,0)

3º plano: (1,1,1)

	Densidade Planar (Laboratório)	Densidade Planar (CARINE)
1º plano (0,0,2)	½*4 = 2 átomos Área = a² D = 2/a²	½*4 = 2 átomos Área: a² D = 2/ a²
2º plano (1,1,0)	¼*4 +1+2 = 4 átomos Área: a²*sqrt(2) D = 2*sqrt(2) / a²	¼*4 +½*2+2 = 4 átomos Área: a²*sqrt(2) D = 2*sqrt(2) / a²
3º plano (1,1,1)	¼*3 + ½*3 = 9/4 átomos Área: a²*sqrt(3)/2 D = 3sqrt(3)/2a²	¼*3 + ½*3 =  9/4 átomos Área: a²*sqrt(3)/2 D = 3sqrt(3)/2a²

Tabela 1: Densidades planares de cada um dos 3 planos.

Percebemos que para os dados acima  resultado obtido em laboratório e com o CARINE foram os mesmos. Abaixo a tabela para os dados encontrados no laboratório e com o CARINE para as direções e suas densidades lineares:

	Densidade Linear (Laboratório)	Densidade Linear (CARINE)
1ª direção [1,1,0]	Nº átomos: 2 Área: a*sqrt2 Densidade linear: D = sqrt2/a	Nº átomos: 0 Área: a*sqrt2 Densidade linear: D = 0
2ª direção [0,0,1]	Nº átomos: 1 Área: a Densidade linear: D = 1/a	Nº átomos: 1 Área: a Densidade linear: D = 1/a

Tabela 2: Densidades lineares de cada uma das 2 direções.

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