la costante del reticolo, o parametro reticolo, si riferisce alla distanza costante tra le celle unitarie in un reticolo cristallino. i reticoli in tre dimensioni hanno generalmente tre costanti del reticolo, indicate come a, b e c. tuttavia, nel caso speciale delle strutture di cristallo cubico, tutte le costanti sono uguali e ci riferiamo solo a a. allo stesso modo, nelle strutture cristalline esagonali, le costanti andb sono uguali e ci riferiamo solo alle costanti a e c. un gruppo di costanti reticolo può essere indicato come parametri reticolo. tuttavia, l'insieme completo di parametri del reticolo consiste delle tre costanti del reticolo e dei tre angoli tra di loro. per esempio la costante reticolare per un diamante di carbonio comune è a = 3,57Å a 300 k. la struttura è equilatera sebbene la sua forma effettiva non possa essere determinata solo dalla costante del reticolo. inoltre, nelle applicazioni reali, viene tipicamente indicata la costante reticolare media. poiché le costanti del reticolo hanno la dimensione della lunghezza, la loro unità di misura è il metro. le costanti del reticolo sono tipicamente dell'ordine di diversi angstrom (cioè decimi di nanometro). le costanti del reticolo possono essere determinate usando tecniche come la diffrazione dei raggi X o con un microscopio a forza atomica. nella crescita epitassiale, la costante del reticolo è una misura della compatibilità strutturale tra diversi materiali. corrispondenza costante del reticolo è importante per la crescita di strati sottili di materiali su altri materiali; quando le costanti differiscono, i ceppi vengono introdotti nello strato, il che impedisce la crescita epitassiale di strati più spessi senza difetti.
se realizziamo una struttura laminata, dobbiamo conoscere lo spessore di ogni strato e l'angolo di ogni strato tradizionalmente in gradi definiti dallo strato superiore verso il basso.
misura approssimativa della resistenza di una superficie liscia a graffi o abrasioni, espressa in termini di una scala concepita (1812) dal mineralogista tedesco friedrich mohs. la durezza di mohs di un minerale è determinata osservando se la sua superficie è graffiata da una sostanza di durezza nota o definita.
la densità o la densità di un materiale è la sua massa per unità di volume. il simbolo più spesso usato per la densità è ρ (il greco inferiore le tter rho). matematicamente, la densità è definita come massa divisa per volume:
l'espansione termica è la tendenza della materia a cambiare in volume in risposta a un cambiamento di temperatura. quando una sostanza viene riscaldata, le sue particelle iniziano a muoversi di più e quindi di solito mantengono una separazione media maggiore. i materiali che si contraggono con l'aumentare della temperatura sono rari; questo effetto è di dimensioni limitate e si verifica solo entro intervalli di temperatura limitati (vedere gli esempi di seguito). il grado di espansione diviso per il cambiamento di temperatura è chiamato coefficiente di dilatazione termica del materiale e generalmente varia con la temperatura. il coefficiente di espansione termica descrive come le dimensioni di un oggetto cambiano con un cambiamento di temperatura. in particolare, misura la variazione frazionaria delle dimensioni per grado di variazione di temperatura a una pressione costante. sono stati sviluppati diversi tipi di coefficienti: volumetrico, area e lineare. che viene utilizzato dipende dalla particolare applicazione e quali dimensioni sono considerate importanti. per i solidi, uno potrebbe riguardare solo il cambiamento lungo una lunghezza, o su qualche area. il coefficiente di espansione termica volumetrica è il coefficiente di espansione termica più basico. in generale, le sostanze si espandono o si contraggono quando la loro temperatura cambia, con espansione o contrazione che si verificano in tutte le direzioni. le sostanze che si espandono alla stessa velocità in tutte le direzioni sono chiamate isotropiche. per materiali isotropici, l'area e i coefficienti lineari possono essere calcolati dal coefficiente volumetrico. definizioni matematiche di questi coefficienti sono definite di seguito per solidi, liquidi e gas. coefficiente volumetrico di dilatazione termica generale nel caso generale di un gas, liquido o solido, il coefficiente volumetrico di espansione termica è dato da il pedice p indica che la pressione è mantenuta costante durante l'espansione e il pedice \"v\" sottolinea che si tratta dell'espansione volumetrica (non lineare) che entra in questa definizione generale. nel caso di un gas, il fatto che la pressione sia mantenuta costante è importante, perché il volume di un gas varierà sensibilmente sia con la pressione che con la temperatura. per un gas di bassa densità questo può essere visto dalla legge del gas ideale.
in ottica l'indice di rifrazione (o indice di rifrazione) di una sostanza (mezzo ottico) è un numero che descrive come la luce, o qualsiasi altra radiazione, si propaga attraverso quel mezzo. indice di rifrazione dei materiali varia con la lunghezza d'onda. questo è chiamato dispersione; causa la scissione della luce bianca in prismi e arcobaleni e l'aberrazione cromatica nelle lenti. media inopaca, l'indice di rifrazione è un numero complesso: mentre la parte reale descrive la rifrazione, la parte immaginaria spiega l'assorbimento. il concetto di indice di rifrazione è ampiamente utilizzato all'interno dello spettro elettromagnetico completo, dai raggi X alle onde radio. può anche essere usato con fenomeni ondulatori diversi dalla luce (ad es. suono). in questo caso viene utilizzata la velocità del suono anziché quella della luce e deve essere scelto un mezzo di riferimento diverso dal vuoto. per gli indici di rifrazione della luce a infrarossi può essere considerevolmente più alto. il germanio è trasparente in una lunghezza d'onda di 589 nanometri e ha un indice di rifrazione di circa 4, rendendolo un materiale importante per l'ottica a infrarossi. indice di rifrazione sic: 2,55 (infrarosso, tutti i politipi)
nella fisica dello stato solido, un gap di banda, chiamato anche gap energetico o bandgap, è un intervallo di energia in un solido in cui non possono esistere stati di elettroni. nei grafici della struttura di banda elettronica dei solidi, il gap di banda generalmente si riferisce alla differenza di energia (in elettronvolt) tra la parte superiore della banda di valenza e il fondo della banda di conduzione in isolanti e semiconduttori. questo è equivalente all'energia richiesta per liberare un elettrone di guscio esterno dalla sua orbita attorno al nucleo per diventare un vettore di carica mobile, in grado di muoversi liberamente all'interno del materiale solido. quindi il gap di banda è un fattore importante che determina la conduttività elettrica di un solido. le sostanze con gap di banda larga sono generalmente isolanti, quelle con gap di banda più piccoli sono semiconduttori, mentre i conduttori hanno gap di banda molto piccoli o nessuno, perché le bande di valenza e conduzione si sovrappongono a banda-gap: 2.36ev (3c), 3.23ev ( 4h) e 3,05ev (6h).
il termine guasto elettrico o guasto elettrico ha diversi significati simili ma distintamente diversi. per esempio, il termine può essere applicato al fallimento di un circuito elettrico. in alternativa, può riferirsi a una rapida riduzione della resistenza di un isolante elettrico che può portare all'asparago che salta intorno o attraverso l'isolatore. questo può essere un evento momentaneo (come in una scarica elettrostatica), o può portare a una scarica continua se i dispositivi di protezione non riescono a interrompere la corrente in un circuito ad alta potenza. c'è attualmente molto interesse per il suo uso come materiale semiconduttore nell'elettronica, dove la sua alta conduttività termica, la sua elevata resistenza alla rottura del campo elettrico e l'alta densità di corrente massima rendono più promettente del silicio per dispositivi ad alta potenza
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