МЕТАЛЛИ́ЧЕСКИЕ КРИСТА́ЛЛЫ

МЕТАЛЛИ́ЧЕСКИЕ КРИСТА́ЛЛЫ, кри­стал­лы, в ко­то­рых ато­мы объ­е­ди­не­ны ме­тал­лич. хи­мич. свя­зя­ми. При об­ра­зо­ва­нии кри­стал­лич. ре­шёт­ки М. к. ато­мы сбли­жа­ют­ся до ка­са­ния, ва­лент­ные ор­би­та­ли со­сед­них ато­мов пе­ре­кры­ва­ют­ся, вслед­ст­вие че­го элек­тро­ны сво­бод­но пе­ре­ме­ща­ют­ся с ор­би­та­ли од­но­го ато­ма на сво­бод­ные и близ­кие по энер­гии ор­би­та­ли со­сед­них ато­мов. В ре­зуль­та­те это­го в кри­стал­лич. ре­шёт­ке М. к. воз­ни­ка­ют обоб­ще­ст­в­лён­ные сво­бод­ные элек­тро­ны, ко­то­рые не­пре­рыв­но пе­ре­ме­ща­ют­ся ме­ж­ду по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ны­ми ио­на­ми уз­лов ре­шёт­ки, элек­тро­ста­ти­че­ски свя­зы­вая их в еди­ное це­лое (см. в ст. Хи­ми­че­ская связь).

Для М. к. ха­рак­тер­ны вы­со­кие ко­ор­ди­на­ци­он­ные чис­ла, плот­ные и плот­ней­шие упа­ков­ки час­тиц. Сфе­рич. сим­мет­рия час­тиц, со­став­ляю­щих М. к., объ­ясня­ет­ся не­на­прав­лен­но­стью ме­тал­лич. свя­зи. Боль­шин­ст­во М. к. име­ет кри­стал­лич. ре­шёт­ки од­но­го из трёх ти­пов: объ­ём­но­цен­три­ро­ван­ную ку­би­че­скую (ОЦК), гра­не­цен­три­ро­ван­ную ку­би­че­скую (ГЦК) и гек­са­го­наль­ную плот­но­упа­ко­ван­ную (ГПУ). Так, Na и др. ще­лоч­ные ме­тал­лы кри­стал­ли­зу­ют­ся в ОЦК-ре­шёт­ке, Be, Mg и др. щёлоч­нозе­мель­ные ме­тал­лы (кро­ме Ва) – в ГПУ-ре­шёт­ке, Аl – в ГЦК-ре­шёт­ке. Имен­но эти 3 ти­па струк­ту­ры ха­рак­тер­ны и для ме­тал­лов групп Сu (ГЦК) и Zn (ГПУ), а так­же для др. пе­ре­ход­ных ме­тал­лов. Струк­ту­ры с мно­го­слой­ны­ми плот­ней­ши­ми упа­ков­ка­ми на­блю­да­ют­ся у не­ко­то­рых ред­ко­зе­мель­ных ме­тал­лов (Nd, Pr, Sm).

Сво­бод­но дви­жу­щие­ся элек­тро­ны обу­слов­ли­ва­ют вы­со­кие те­п­ло- и элек­тро­про­вод­ность М. к. (см. Ме­тал­лы). Для боль­шин­ст­ва М. к. ха­рак­тер­ны так­же вы­со­кая ков­кость, вы­со­кие темп-ры плав­ле­ния и ки­пе­ния. При­ме­няе­мые на прак­ти­ке М. к. поч­ти все­гда пред­став­ля­ют со­бой спла­вы.