Μαθήματα για τη δομή των κρυσταλλικών στερεών

Ο πρωταρχικός στόχος της σύνταξης του τόμου αυτού ήταν να υπάρξει ένα χρηστικό βοήθημα για συγκεκριμένο μάθημα των τμήματος Φυσικής. Η όποια παρέκκλιση έγινε μετά από πολλή σκέψη και για τον λόγο αυτό, πολύ συνειδητά, περιορίστηκε σε στοιχειώδη ανάπτυξη των σχετικών θεμάτων. Υπάρχειταυτόχρονα ένας δεύτερος γνώμονας: η συνοπτική ανάπτυξη θεμάτων, αποφεύγοντας ανακριβείς στοιχεία, που να επιτρέπει τη μετέπειτα βαθύτερη και διεξοδική προσέγγιση στα σχετικά θέματα που πραγματεύεται το βιβλίο. Προκειμένου να ανταποκριθεί σε αυτούς τους στόχους, η ανάπτυξη της ύλης ξεκινάει από τις βασικές έννοιες της κρυσταλλογραφίας, χωρίς τη γνώση των οποίων οι παρουσιάσεις των δομών, κατά τη γνώμη του συγγραφέα, θα είχαν έναν «ιερογλυφικό» χαρακτήρα.



Το κύριο μέρος του βιβλίου χωρίζεται σε τρεις ενότητες. Η πρώτη παρουσιάζει τις ημιεμπειρικές αρχές συγκρότησης των κρυσταλλικών δομών, με την παράλληλη προσπάθεια να μην παρακάμψει την βάση σχηματισμού, η οποία ανάγεται στους δεσμούς μεταξύ των ατόμων. Ιδιαίτερη βαρύτητα δίνεται στις αρχές της συμπαγούς συσσωμάτωσης και τα πολύεδρα σύνταξης, καθώς η εξοικείωση με τις σχετικές έννοιες δίνει δυνατότητα παραστατικής αντίληψης των διαφόρων δομών, των παραλλαγών τους και των εφαρμογών σε υλικά τεχνολογικού ενδιαφέροντος.



Το δεύτερο μέρος περιέχει την περιγραφή των βασικών κρυσταλλικών δομών μετάλλων, στοιχείων, ενώσεων τύπου ΑΒ και ΑΒ 2 . Οι δομές των οξειδίων που έχουν ιδιαίτερο τεχνολογικό ενδιαφέρον εξετάζονται πιο διεξοδικά, λόγω των εφαρμογών τους, όπως και οι δομές των πυριτικών ενώσεων. Σε όλες τις περιπτώσεις βασική μέριμνα δίνεται στην παράσταση των δομών σε συνάφεια με τις αρχές της προηγούμενης ενότητας. Ταυτόχρονα γίνεται προσπάθεια παρουσίασης της προβολής η οποία διευκολύνεται μέσω της αναφοράς σε πολύεδρα σύνταξης και τη σύζευξη με τις ιδιότητες του υλικού.



Το τρίτο μέρος επικεντρώνεται στις αποκλίσεις από την τέλεια κρυσταλλική δομή. Περιγράφονται συνοπτικά οι ατέλειες δομής -σημειακές, γραμμικές και επίπεδες- και υποδεικνύονται οι συνέπειες της παρουσίας τους στις ιδιότητες των υλικών. Η παρουσία ατελειών σε τρεις διαστάσεις οδηγεί σε μια μικρή αναφορά στα άμορφα στερεά. Και για την πιο ολοκληρωμένη θεώρηση της παρούσας κατάστασης η ενότητα κλείνει με την παρουσίαση των ημικρυστάλλων. Με την περιγραφή των βασικών δομικών χαρακτηριστικών των υλικών θα μπορούσε κανείς να σταματήσει στο σημείο αυτό. Πλην όμως θα έλλειπε η στοιχειώδης έστω αναφορά στην πειραματική διερεύνηση των δομικών χαρακτηριστικών. Αυτός είναι και ο λόγος που εισάγεται το κυρίως χρησιμοποιούμενο ερευνητικό εργαλείο: το φαινόμενο της περίθλασης, σε ότι έχει να κάνει με την εφαρμογή του στον δομικό χαρακτηρισμό. Όπως αναφέρεται και στο εισαγωγικό σημείωμα του βιβλίου,εστιάζουμε στην περίθλαση ηλεκτρονίων, χωρίς αυτό να μειώνει την γενικότητα της αποκτώμενης γνώσης.