سایت علمی و پژوهشی آسمان - مطالب ارسال شده توسط reyhaneh

reyhaneh

مقدمه
با نگاه کردن به ساختار داخلی بلورها ، دانشمندان امروزه می‌دانند که بلورها به این دلیل همیشه شکلهای منظم و قابل شناسلیی دارند که اتمهای داخل آنها همیشه به شکل الگوهای مشخصی که شبکه نام دارند در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. خواص یک بلور به شبکه آن بستگی دارد. به عنوان مثال الماس به این دلیل بسیار سخت است که اتمهای آن با پیوندهای بسیار قوی به هم متصل شده‌اند و یک شبکه مستحکم را بوجود آورده‌اند. دانشمندان شبکه بلورها را با استفاده از اشعه ایکس مطالعه می‌کنند. این مطالعات آشکار ساخته است که همه بلورها را می‌توان فقط به هفت ساختار پایه طبقه بندی کرد، که با ساختار شبکه هر بلور تعیین می‌شود.

تاریخچه
در پی کشف پراش اشعه‌های ایکس توسط رونتگن و انتشار یک رشته محاسبات و پیش‌بینیهای ساده و موفقیت آمیز در مورد ویژگیهای بلورین ، بررسی ساختارهای بلوری بصورت دقیقتر شروع گردید. ناظرهای اولیه با توجه به نظم شکل خارجی بلورها به این نتیجه رسیدند که بلورها از تکرار منظم سنگ بناهای همانند بوجود می‌آیند. زمانی که بلوری در شرایط محیطی ثابت رشد می‌کند، شکل آن در حین رشد تغییر نمی‌کند، گویی سنگ بناهای همانند بطور پیوسته به آن افزوده می‌شوند. این سنگ بناها ، اتمها یا گروههایی از اتمها هستند، که بلور یک آرایه متناوب سه بعدی از اتمهاست. این موضوع با این کشف کانی شناسان در قرن هیجدهم که اعداد شاخص جهتهای تمام وجوه بلور اعداد درستند، آشکار شد.
آزمایش ساده
یک لیوان معمولی برداشته و آن را از آب پر کنید. حال مقداری شکر در داخل لیوان ریخته و آن را با قاشق به هم بزنید، تا شکر کاملا در آب حل گردد. این عمل را تا جایی ادامه بدهید که دیگر شکر اضافه شده به آب لیوان در آن حل نشود و در لیوان ته نشین گردد. چنین محلولی را اصطلاحا محلول اشباع شده آب و شکر می‌گویند. حال یک دانه حبه قند را که قسمتی از آن شکسته شده است و بصورت مکعب کامل نمی‌باشد، انتخاب کنید.

حال حبه قند را بوسیله یک تکه نخ بسته و در داخل لیوان آویزان کنید. بعد از چند روز ملاحظه می‌کنید که قسمت شکسته شده حبه قند کاملا ترمیم یافته و حبه قند بصورت مکعب کامل در آمده است. این آزمایش نمونه بسیار ساده از رشد بلور است.
ساختار کلی
بلور ایده آل از تکرار بی پایان واحدهای ساختاری همانند در فضا بوجود می‌آید. در ساده‌ترین بلورها ، مانند مس ، نقره ، آهن و فلزات قلیایی ، این واحدهای ساختاری یک تک اتم است. در اکثر مواد واحد ساختاری شامل چندین اتم یا ملکول است. در بلورهای معدنی این تعداد تا حدود 100 و در بلورهای پروتئین به 10000 می‌رسد. ساختار تمام بلورها بر حسب شبکه‌ای که به هر نقطه آن گروهی از اتمها متصل هستند، توصیف می‌گردد، این گروه اتمها را پایه می‌گویند، پایه در فضا تکرار می‌شود تا ساختار بلور را تشکیل دهد.
ساختار بلوری غیر ایده آل
از نظر بلورنگاران کلاسیک ، بلور ایده‌آل از تکرار دوره‌ای واحدهای یکسان در فضا شکل می‌گیرد. ولی هیچ دلیل عمومی وجود ندارد که بلور ایده‌آل حالت مینیمم انرژی اتمها در صفر مطلق باشد. در طبیعت ساختارهای بسیاری وجود دارند که با آنکه منظم هستند، کاملا دوره نیستند. نظر ایده‌آل بلورنگاران لزوما یک قانون طبیعت نیست. بعضی از ساختارهای غیر دوره‌ای ممکن است فقط فرا پایدار باشند و طول عمر بسیار درازی داشته باشند.
انوع ساختار بلوری
انواع مختلف ساختارهای بلوری وجود دارند که چند مورد از ساختارهای بلوری ساده و مورد توجه همگانی عبارتند از:

* بلور مکعبی مرکز سطحی (fcc) :
در این حالت سلول یاخته بسیط ، لوزی رخ است. بردارهای انتقال بسیط نقطه شبکه واقع در مبدا را به نقاط شبکه واقع در مراکز وجوه وصل می‌کنند.

* بلور مکعبی مرکز حجمی (bcc) :
در این حالت یاخته بسیط لوزی رخی است که هر ضلع آن برابر است و زاویه بین اضلاع مجاور است.

* بلور کلرید سدیم Nacl :
در این حالت پایه شامل یک اتم Na و یک اتم Cl است که به اندازه نصف تعداد اصلی مکعب یکه از هم فاصله دارند.

* بلور کلرید سزیم CsCl :
در این حالت در هر یاخته بسیط یک مولکول وجود دارد. هر اتم در مرکز مکعبی متشکل از اتمهای نوع مخالف قرار دارد.

* ساختار بلوری تنگ پکیده شش گوش (hcp) :
در این ساختار مکانهای اتمی یک شبکه فضایی را بوجود نمی‌آورند. شبکه فضایی یک شش گوشی ساده است که به هر نقطه شبکه آن پایه‌ای با دو اتم یکسان مربوط می‌شود.

* ساختار الماسی :
در این حالت شبکه فضایی fcc است. این ساختار نتیجه پیوند کووالانسی راستایی است.

* ساختار مکعبی سولفید روی ZnS :
ساختار الماس را می‌توان بصورت دو ساختار fcc که نسبت به یکدیگر به اندازه یک چهارم قطر اصلی جابجا شده‌اند، در نظر گرفت. ساختار مکعبی سولفید روی از قرار دادن اتمهای Zn روی یک شبکه fcc و اتمهای S رویی شبکه fcc دیگر نتیجه می‌شود.

* ساختار شش گوشی سولفید روی (و ورلستاین):
اگر فقط اتمهای همسایه اول را در نظر بگیرید، نمی‌توان بین دو حالت ZnS مکعبی و شش گوشی فرق گذاشت. اما اگر همسایه‌های دوم را در نظر بگیریم می‌توان این دو حالت را از هم تمییز داد.

علت مطالعه ساختارهای بلوری
از آنجا که بیشترقطعات الکترونیکی مانند دیود ، ترانزیستور و ... از بلورها ساخته می‌شود. همچنین به دلیل گسترش روز افزون وسایل الکترونیکی و توجه بیش از حد به ساختن ریزتراشه‌های کامپیوتری با ابعاد بسیار کم ، توجه فوق العاده به سمت بلور شناسی و مطالعه ساختارهای بلوری شده است. و دانشمندان مختلف در سطح جهان مطالعات وسیعی را در این زمینه انجام می‌دهند، که از آن جمله می‌توان به فعالیتهای انجمن نانوتکنولوژی اشاره کرد.

خواص بلور ها

مقدمه
در بلورها پراکندگی و فاصله اجزا ٬ دارای نظم هندسی ویژه‌ای است که معمولا" در تمام جهتها یکسان نیست. برخلاف بلورها در جامدهای بی شکل یا غیر بلورین پراکندگی و فاصله اجزای سازنده آنها در همه جهتها یکسان است. از اینرو بعضی از خواص فیزیکی جامدهای غیر بلورین ٬ مانند رسانایی گرمایی ٬ انتشار نور و رسانایی الکتریکی نیز در همه جهتها یکسان است. به این جامدهای غیر بلورین همسانگرد (ایزوتروپ) می‌گویند. چون خواص فیزیکی بیشتر جامدهای بلورین در جهتهای مختلف متفاوت است به آنها ناهمسانگرد می‌گویند. تنها بلورهایی که در دستگاه مکعبی متبلور می‌شوند مانند اجسام غیر بلورین عمل می‌کنند، چون در سه جهت فضایی دارای ابعاد مساوی هستند.

کاربرد ناهمسانگردی
پدیده ناهمسانگردی سبب پیدایش خواصی در بلورها می‌شود که کاربردهای مختلف و مهمی در صنعت دارند. مثلا" اگر بلورهایی مانند کوارتز و یا تورمالین را از دو طرف بکشیم و یا فشار دهیم در جهت عمود بر فشار یا کشش دارای بار الکتریکی مخالف یکدیگر می‌شوند. اگر جهت این فشار یا کشش را عوض کنیم نوع بار الکتریکی تغییر می‌کند، به این پدیده پیزوالکتریک می‌گویند.
گرما در بعضی از بلورها الکتریسته ایجاد می‌کند و سبب می‌شود یک سوی آنها بار مثبت و سوی مقابل بار منفی بیابد. در نتیجه میان این دو سو اختلاف پتانسیل الکتریکی بوجود می‌آید. همچنین اگر به این بلور جریان الکتریکی متناوب وصل کنیم، بلورها به تناوب منبسط و منقبض می‌شوند و بر اثر ارتعاش ٬ صوت تولید می‌کنند. از این خاصیت برای تولید صوت ٬ ماورای صوت ٬ نوسانهای الکتریکی ٬ ساختن میکروفونهای بلوری و سوزن گرامافون استفاده می‌شود.
خواص نیم رسانایی
بعضی از بلورها مانند بلور عنصرهای ژرمانیم ٬ سیلیسیم و کربن خاصیت نیم رسانایی دارند و تا اندازه‌ای جریان الکتریکی را از خود عبور می‌دهند. اگر بلورهای نیم رسانا را گرما دهیم و یا در مسیر تابش نور قرار دهیم٬ مقاومت الکتریکی آنها کم می‌شود و الکتریسیته را بهتر عبور می‌دهد. نیم رساناها در صنایع الکترونیک و مخابرات بصورت دیود و ترانزیستور و قطعه‌های دیگر الکترونیکی بکار می‌روند. دیود یا یکسو کننده از دو قطعه بلور نیمه رسانا ساخته می‌شود و برای یکسو کردن جریانهای متناوب بکار می‌رود. ترانزیستور از سه قطعه بلور نیم رسانا تشکیل می‌شود و برای تقویت جریانهای ضعیف و یکسو کردن جریان متناوب بکار می‌رود. دیودها و ترانزیستورها از قسمتهای اصلی گیرنده‌ها و فرستنده‌های رادیو و تلویزیون هستند.
پدیده دو شکستی
بعضی از بلورها نور را به دو دسته پرتو تقسیم می‌کنند، بر اثر این پدیده در کانیهای شفاف ٬ مانند کربنات کلسیم شکست مضاعف ایجاد می‌شود. اگر نوشته‌ای را زیر کربنات کلسیم قرار دهیم بصورت دو نوشته دیده می‌شود.
بعضی از بلورها خاصیت جذب انتخابی دارند. مانند بلور تورمالین که پرتوهای نور را به دو دسته تقسیم می‌کند. یک دسته آنها را جذب می‌کند و دسته دیگر را از خود عبور می‌دهد. از این خاصیت برای ساختن فیلمها و عدسیهای قطبنده (پلاریزان) و برای کاهش شدت نور چراغهای اتومبیل استفاده می‌شود. عدسیهای قطبنده را در ساختن ابزارهای نوری مانند میکروسکوپهای قطبنده (پلاریزان) را از ورقه نازک پولاروید (ورقه شفاف و نازک نیترات سلولز) می‌پوشانند.

خواص ساختاری
بعضی از ویژگیهای بلورها به نوع و موقعیت پیوند بین مولکولهای آنها بستگی دارد. مثلا" هر چه پیوند اجزای یک بلور قویتر باشد نقطه ذوب آن بالاتر و سختی و مقاومت آن بیشتر است، مانند بلورهای الماس و گرافیت که از نظر ترکیب شیمیایی یکسان هستند و هر دو از کربن تشکیل شده‌اند، اما به دلیل تفاوت در پیوند شیمیایی میان اتمهای آنها سختی و مقاومت گرافیت کم ، اما سختی و مقاومت الماس بسیار زیاد است. بعضی از بلورها به سبب شکل پیوندهای داخلی ٬ در امتدادهای معینی به آسانی می‌شکنند، مانند بلور نمک طعام و بعضی به آسانی ورقه ورقه می‌شوند، مانندبلورهای میکا. از خاصیت سختی و مقاومت بلورها در ساختن انواع کاغذها و تیغه‌های سمباده و همچنین در ساعت سازی استفاده می‌کنند.

بلور شناسی

نگاه اجمالی
بلور شناسی ، علم مطالعه بلورهاست. با ارائه روشی برای توضیح چگونگی تعیین خواص فیزیکی ماده از روی سطح آن ، یعنی اصل تقارن بلور شناسی بصورت علمی مستقل در آمد. در دهه 1880 ، فیزیکدانان شواهد کافی گرد آورده بودند که پدیده‌های مختلفی از قبیل در شکستگی ، انبساط گرمایی ، وقف الکتریسیته و پیزو الکتریسیته را باید با استفاده از شکل بلور توضیح داد. برای مطالعه بلورها روشهای مختلفی وجود دارد که از مهمترین آنها بلور شناسی توسط اشعه ایکس و روشهای پراش الکترون.

سیر تحولی و رشد
مطالعه بلورها به دوران یونانیها و رومیها و مطالعات کوارتزهای گوناگون ، توسط ننوفراستو و پلینیو ، باز می‌گردد. در سده هفدهم نخستین تلاشها برای توصیف نظم ساختاری بلورها به عمل آمد. رابرت هوک اظهار داشت که مشکل کوارتز را با فرض این که کوارتز از آرایش تناوبی کره‌هایی تشکیل شده باشد، می‌توان توضیح داد. کریستیان هویگنس به منظور توصیف پدیده دو شکستی نور ، فرض کرد که کلسیت از آرایش تناوبی بیضیهای دوار تشکیل شده است. در سال 1784 ، ژنه ژوست هادی این فرض را مطح کرد که در بلورها مولکولها در گروههایی به شکل متوازی السطوح قرار گرفته‌اند. در آرایش فضایی این گروهها می‌تواند شکل بلوری ماکروسکوپیکی مشاهده شده را توضیح دهد.

در سال 1827 اوگوست کوشی معادله مربوط به کشسانی را بدست آورد و با این مطالعات و با استفاده از بیست و یک پارامتر توانست شرح دهد، چگونه جسم جامد تحت اثر کنش خارجی معلوم کرنش می‌کند. او به مطالعات خود ادامه داد و دریافت که برای توصیف بلورها با توجه به طبیعت شبکه‌ای‌ آنها به پارامترهای کمتری نیاز است. پنج سال بعد توانست ارنست نویمن این نتیجه‌ها را برابر مطالعه برهمکنش میان نورد ماده بر اساس مکانیک بکار برد. او فرض کرد که نور از ذرات خردی درست شده است. دانشجوی وی والدر سار فوگست که بعدها استاد دانشگاه کوتینگتون شد، نخستین کسی بود که تمام اطلاعات و دستاوردهای مربوط به ارتباط میان خواص فیزیکی و ساختار بلورها را در تناوبی گرد آورد.
بلورشناسی نوین
در سال 1912 ، بلورشناسی نوین متولد یافت. در آن سال ماکس و گروهش تصویری از پراش پرتوهای ایکس توسط بلور 3ns بدست آوردند. این آزمایشها سرشت موجی پرتوهای ایکس را ، که ویلهم کنراد رونتگن در اواخر سده نوزدهم کشف کرده بود و همچنین آرایش تناوبی خوشه‌های اتمها را در دوران بلور به اثبات رساند. ویلیام لارش براک و پدرش ، ویلیام هنری براگ در همین زمینه به پژوهش پرداختند و معادله مشهور زیر را بدست آوردند:

2sinӨ = nλ

که در آن d فاضله میان صفحه‌ای خانواده معینی از صفحه‌های بلوری ، n که مرتبه بازتاب نامیده می شود، عدد طبیعی λ طول موج ایکس مورد استفاده و Ө زاویه فرود و زاویه بازتاب باریکه است. این معادله می‌گوید که کدام زاویه برای بازتاب با طول موج و خانواده صفحه‌های خاص مناسب است، بازتابهایی که از لحاظ هندسی مجازند در طبیعت یافت می‌شوند.

بلور شناسی با پرتو ایکس
اگر نمونه‌ای از تک بلور را با استفاده از پرتوهای سفید ایکس ، پرتوهایی که نه یک طول موج ، بلکه گستره‌ای از طول موجها را در بردارد مورد مطالعه قرار دهیم. نقش خون لاوه بدست می‌آید تحت این شرایط در معادله 2dsinӨ = nλ می‌تواند مقادیری زیاد داشته باشد. اما Ө زاویه‌ای میان پرتو فرودی و صفحه ، برای یک خانواده صفحات خاص مقداری ثابت است. معمولا طول موجی مانند λ وجود دارد که در معادله براگ صدق می‌کنند و بازتاب رخ می‌دهد.

اگر نمونه‌ای را با فیلم عکاسی یا آشکارسازی جدید دیگری احاطه کنیم. در نقاط مختلف روی فیلم لکه‌هایی بدست می آوردیم که به پرتوهای بازتابیده از خانواده‌های مختلف صفحات بلور مربوط می‌شوند. با پردازش این داده‌ها به طریق ریاضی به آنچه نقش پراشی را بوجود می‌آورد می‌توان پی برد. در نتیجه ، ساختار میکروسکوپی بلور را معین می‌کند، یعنی می‌توان فهمید شبکه بلوری این ساختار چگونه است و چه اتمهایی در تلاقی شبکه‌ای قرار دارند.

روش پودری
برای مطالعه بلور شناسی توسط اشعه ایکس روشهای استاندارد دیگری هم وجود دارند که در این میان روش پودر از همه رایجتر است. در روش پودر بجای تک بعدی از نمونه‌ای استفاده می‌شود که بصورت بلورهای کوچکی به ابعاد 1µm یا کمتر خرده شده است. در این روش باریکه تک فام از پرتوهای ایکس به نمونه تابیده می‌شود. و در این حال برای هر خانواده خاصی از صفحات تعداد زیادی بلورک با سمتگیری مناسب پیدا می‌شوند که بازتاب براگ فرودی است. اما تند چتری که هر تکه از پارچه آن با دسته چتر زاویه‌ای یکسان می‌سازند. باریکه‌های بازتابیده روی مخروطی قرار می‌گیرند که گشودگی آن دو برابر گشودگی مخروط قبلی است. زیرا باریکه بازتابیده نسبت به باریکه اولیه زاویه 2Ө می‌سازد و این در حالی است که زاویه بین صفحه و باریکی اولیه برابر Ө است.

اگر فیلم عکاسی را در راه باریکه خروجی قرار دهیم، از تلاقی مخروط اخیر با صفحه عکاسی یک دایره بدست می‌آید: فیلم عکاسی را معمولا به شکل نوار باریک دایره‌ای در می‌آوردند و آنرا روی صفحه‌ای که شامل باریکه خروجی است قرار می‌دهیم. فیلم را سوراخ می‌کنند تا باریکه بتواند به نمونه برسد. از تلاقی مخروطهای بازتابشی مربوط به صفحه‌های مختلف بلور فیلم نقش پراشی خطی بدست می‌آید.

بلور شناسی به روش پراش الکترون
در آغاز دهه 1990 روشهای جدیدی پیدا شدند که مشاهده مستقیم سطحهای بلورین را امکان می‌سازند. درک تغییرات ریخت شناسی که هنگام رویاندن بلور برای کاربردهای الکترونیک روی می‌دهند. با استفاده از پراش الکترون بجای پرتو ایکس و تحت زاویه‌ای کم از سطح بلورها حاصل شده است. با استفاده از میکروسکوپ تونلی روبشی برای نخستین بار ، امکان مشاهده مستقیم ساختار شبکه‌ای بلورها از طریق مشاهده اتم منفرد فراهم شد.

رشد بلور

دیدکلی
پیشرفت تکنولوژی قطعات حالت جامد نه تنها به توسعه مفاهیم قطعات الکترونیکی بلکه به بهبود مواد نیز وابسته بوده است. شرایط رشد بلورهای نیم رسانا که برای ساخت قطعات الکترونیک استفاده می‌شود، بسیار دقیق‌تر و مشکل‌تر از سایر مواد است. علاوه بر این که نیم رساناها باید به صورت تک بلورهای بزرگ در دسترس باشند، باید خلوص آنها نیز در محدوده بسیار ظریفی کنترل شود. مثلا تراکم بیشتر ناخالصیهای مورد استفاده در بلورهای سیلیسیوم فعلی از یک قسمت در ده میلیارد کمتر است. چنین درجاتی از خلوص ، مستلزم دقت بسیار در استفاده و بکارگیری مواد در هر مرحله از فرآیند ساخت است.

تاریخچه
رشد سیلیسیوم تک بلور اولین بار در آغاز و میانه دهه 1950 انجام گرفت که هم اکنون نیز در ساخت مدارهای مجتمع از آن استفاده می‌شود.

روشهای رشد بلور

رشد از مذاب
یک روش متداول برای رشد تک بلورها ، سرد کردن انتخابی ماده مذاب است به گونه‌ای که انجماد در راستای یک جهت بلوری خاص انجام می‌پذیرد.
یک مثال
ظرفی از جنس سیلیکا (کوارتز شیشه‌ای) در نظر بگیرید که دارای ژرمانیوم (Ge) مذاب است و می‌توان آن را طوری از کوره بیرون آورد که انجماد از یک انتها شروع شده به تدریج تا انتهای دیگر پیش رود. با قرار دادن یک دانه بلوری کوچک در نقطه شروع انجماد می‌توان کیفیت رشد بلور را بالا برد. شکل بلور بدست آمده توسط ظرف ذوب تعیین می‌شود. ژرمانیوم ، گالیم آرسنیک (GaAs) و دیگر بلورهای نیم رسانا اغلب با این روش که معمولا روش بریجمن (Bridgman) افقی نامیده می‌شود، رشد داده می‌شوند.

معایب رشد بلور در ظرف ذوب
در این روش ماده مذاب با دیوارهای ظرف تماس پیدا می‌کند و در نتیجه در هنگام انجماد تنش‌هایی ایجاد می‌شود که بلور را از حالت ساختار شبکه‌ای کامل خارج می‌سازد. این نکته بویژه در مورد Si که دارای نقطه ذوب بالایی بوده و تمایل به چسبیدن به مواد مذاب را دارد، مشکل جدی است.

روش جایگزین
یک روش جایگزین ، کشیدن بلور از مذاب در هنگام رشد آن است. در این روش یک دانه بلوری در داخل ماده مذاب قرار داده شده و به آهستگی بالا کشیده می‌شود و به بلور امکان رشد بر روی دانه را می‌دهد. معمولا در هنگام رشد ، بلور به آهستگی چرخانده می‌شود تا علاوه بر هم زدن ملایم مذاب از هر گونه تغییرات دما که منجر به انجماد غیر همگن می‌شود، متوسط گیری کند. این روش ، روش چوکرالسکی (Czochoralski) نامیده می‌شود.

پالایش ناحیه‌ای و رشد ناحیه شناور
استفاده از ناحیه مذاب متحرک به خصوص وقتی که رفت و برگشتهای متعددی در راستای شمش انجام می‌پذیرد، موجب خلوص قابل توجهی در ماده اولیه می‌شود. این فرایند پالایش ناحیه‌ای نامیده می‌شود. تکنیکهای متداول برای ذوب شمش عبارتند از : تابش گرما از یک گرماده مقاومتی ، گرمایش القایی و گرمایش بوسیله بمباران الکترونی در فصل مشترک مایع و جامد که در حال انجماد است. توزیع خاصی از ناخالصیها بین دو فاز وجود خواهد داشت، کمیت مهمی که این ویژگی را مشخص می‌کند، ضریب توزیع Distribution Coefficient است که به صورت نسبت تراکم ناخالصی در جامد به تراکم آن در مایع در حالت تعادل تعریف می‌شود.

ضریب توزیع تابعی از ماده ، ناخالصی دمای مرز مشترک بین جامد و مایع و سرعت رشد است. اگر مرورهای متعددی صورت گیرد، طول بیشتری از شمش خالص شده و پس از مرورهای متعدد اکثر ناخالصی‌ها به انتهای شمش کشیده می‌شود که می‌توان آن را برید و جدا کرد و در نتیجه یک بلور با خلوص خیلی زیاد باقی می‌ماند. ضریب توزیع که روند بالایش ناحیه‌ای را کنترل می‌کند، در هر گونه رشد از مذاب نیز اهمیت دارد.

reyhaneh

از گذشته هاي بسيار دور تاكنون بسياري از مردم بر اين باور بوده و هنوز هم هستند كه «فيروزه سنگي است كه براي انسان و به خاطرآرامش او آفريده شده است » حتي امروز نير در دنياي مد باوجود تعدد و تنوع جواهرات ، فيروزه با آن رنگ آسماني و سحر آميزش علاقه و اعتقاد بسياري از مردم را به خود جلب كرده و از محبوبيت خاصي برخوردار است .

در بسياري از فرهنگهاي قديم و جديد ، از فيروزه به عنوان سنگي مقدس و طلسم خوشبختي و
خوش شانسي ياد شده است . صنايع دستي ساخته شده از فيروزه نير كه در طي كاوشهاي باستانشاسي در كشور مصر ، در مقبره هايي مربوط به سه هزار سال پيش از ميلاد مسيح يافت شده است ، قديمي ترين گواه بر اين مطلب است و نشان مي دهد كه مصريان باستان ، فيروزه را گوهري معنوي و مقدس مي دانستند .

پادشاهان ايران باستان ، از گوهرهاي آبي آسماني مانند فيروزه ، براي تزئينات دست و گردن استفاده مي كردند و براين باور بودند كه اين گوهر خوش رنگ آنها را در برابر مرگ غير طبيعي يا به قولي ، «اجل معلق » محافظت خواهد كرد از اين رو تغيير رنگ گوهرهاي به كار رفته در گردن بندها و دستبندهاي آنها ، خوش يمن نبوده و علامت خطري براي شخص استفاده كننده از آن به شما مي رفت ، اما امروزه بر كسي پوشيده نيست كه عواملي همچون نور٬ مواد آرايشي ، گرد و غبار و چربي و ميزان HP پوست و برخي عوامل شيميايي ديگر ، باعث تغيير رنگ فيروزه مي شوند كه هيچ كدام از آنها نيز زنگ خطري براي استفاده كننده از اين سنگ قيمتي و زيبا نيست .

فيروزه ، عاملي براي محافظت از خود٬قدرت و لذت بردن از زندگي

فيروزه در نزد قديميان ، گاهي اوقات نشانگر قدرت ، ثروت و مسئوليت مهم استفاده كنندگان آن بوده است . يكي از فلاسفه قديم ايران(قزويني) نوشته است كه پوشيدن و استفاده از فيروزه در تزئينات دست و نيز استفاده از آن در مهر كردن نامه ها باعث مي شود كه شخص استفاده كننده هرگز فقير نشود.

استفاده از نگين فيروزه همراه با رشته هايي از مرواريد در تزئين عمامه ها به منظور حفاظت از شخص و مصونيت از چشم زخم و همچنين آرايش دادن خنجرها و زين اسبان و شتران با اين سنگ به منظور طلسم يكي ديگر از رسم ها و كاربردهاي متداول اين گوهر آسماني در نزد پيشينيان بوده است .

فيروزه در طي جنگهاي صليبي به اروپا راه يافت و از آن زمان با نام Turquios يعني سنگ تركي در ميان انگليسي زبانان شناخته شده . ساكنان قديمي نواحي جنوب مركز و شمال آمريكا نيز در دير باز فيروزه را مي شناختند و به خاطر رنگ و ويژگيهاي خاص اين گوهر از آن لذت مي بردند. آنها در تزئين ماسكهاي مراسم مذهبي خود از تكه هاي فيروزه استفاده مي كردند . گروهي از بوميان شمال آمريكا حتي امروزه نيز بطور انحصاري جواهرات گرانقيمت و خاصي را كه داراي ارزش تجاري بالايي هستند توليد مي كنند. اين جواهرات تركيبي از فيروزه و نقره هستند و به ميزان بسيار محدود و كم توليد مي شوند. بوميان ياد شده بر اين باورند كه رنگ آبي فيروزه به كار رفته در اين جواهرات مي تواند ارتباط مستقيمي ميان آسمان و درياها برقرار كند.تبتي ها نيز در ماسم مذهبي خود از اين گوهر استفاده ميكنند. از ديگر باورهاي قديمي اين است كه فيروزه مي تواند سوار كاران را از خطر افتادن از روي اسب محافظت نمايد. جالب اينجاست كه بسياري از كاركنان خطوط هوايي و هوانوردان امروزي نيز به پيروي از اين باور قديمي يك تكه فيروزه را به عنوان سنگ خوش شناسي هميشه همراه خود دارند.

فيروزه بر اساس يك باور جهاني سنگ ماه دسامبر يا آذرماه بوده واستفاده ازآن رابراي متولدين اين ماه خوش يمن٬وباعث خوش شناسي ميدانند. همچنين استفاده ازاين گوهر در روز چهار شنبه نيز توصيه شده است. اروپاييان از حلقه هاي ساخته شده از فيروزه به عنوان هديه فراموش نشدني) forget-me-not gifts) استفاده مي كنند.

رنگ آبي از مس ، رنگ سبز از آهن

فيروزه يك فسفات آلومينيوم با سختي حدود 6 مي باشد. با اين حال به طور قابل ملاحظه اي از كوارتز نرمتر است اين كاني به طور طبيعي در طيف وسيعي از رنگها٬ از آبي آسماني روشن تا سبز خاكستري يافت مي شود.

فيروزه در مكانهايي بوجود مي آيد كه ميزان مس موجود در منطقه به ميزان بالايي باشد بر اثر تاثير محلولهاي سطحي مس دار بر روي سنگهاي غني از Al2O3 و غني از فسفر ( فسفر بصورت آپاتيت در درون سنگهاي آذرين وجود دارد ) . فيروزه بوجوي مي آيد گاهي نيز بر اثر تاثير محلولهاي سطحي مس دار٬ بر روي فسيلهاي استخواني جانوران فيروزه به وجود مي آيد.

فيروزه با رنگ آبي خوشرنگ بهترين كيفيت راداراست وبسيار كمياب ميباشد ودر حاليكه رنگ سبز يا آبي كمرنگ كه از ارزش كمي برخوردار مي باشد فراواني بيشتري دارد. رنگ آبي فيروزه به خاطر وجود عنصر مس و رنگ سبز از عناصر آهن (Fe) يا كرم Cr) ( بوجود مي آيد ، آنچه در اغلب فيروزه ها عموميت دارد وجود رگه يا رگچه هايي سياه يا قهوه اي رنگ برجسته است كه مربوط به سنگ مادر تشكيل دهند فيروزه مي باشد .

اين رگه ها گاه در طرحهاي منظم و غير منظم شكل مي گيرند كه در چنين حالتي به آن شبكه عنكبوتي (Spider web) و در اصطلاح بازار ايران به آن فيروزه شجري مي گويند. اگر اين طرح منظم و زيبا باشد باعث افزايش ارزش فيروزه خواهد شد در حاليكه اگر اين شبكه نامنظم و به صورت نقطه و لكه اي باشد از ارزش فيروزه خواهد كاست .

كريستالهاي موجود در فيروزه اكثرا" بصورت ميكروكريستالين بوده و تقريبا" با چشم غير مسلح قابل مشاهده نيستند . فيروزه اكثرا" به صورت لايه يا رگچه و يا نودول ( شكل غده اي ) و نوگت (تكه اي ) در سنگهاي تيپ آندزيتي يافت مي شود كشورهاي امريكا ، مكزيك ، فلسطين اشغالي ، افغانستان ، چين داراي منابع معدني فيروزه مي باشند. اما آنچه قابل توجه و مهم است اين است كه زيباترين و با كيفيت ترين نوع فيروزه با رنگ آبي آسماني بي نظير در شمال شرق ايران در نزديكي شهرستان نيشابور يافت مي شود.

فيروزه به ندرت به صورت تراش دار مي باشد اكثرا" بصورت برش كبوچان (Cabuchan) (شكل1 )است همچنين برش بيد يا دانه تسبيحي (Bead) (شكل 2) و برش فانتزي (Fancy) (شكل 3 ) نيز كاني فيروزه برش داده مي شود.

راههاي افزايش عمر فيروزه

فيروزه ها جواهرات نسبتا" نرمي هستند و همچنين كاملا" حساس مي باشند بدين معني كه رنگ فيروزه مي تواند در طي استفاده از آن كم رنگ شود. به همين دليل امروزه حتي براي فيروزه هايي با كيفيت عالي يك مرحله به سازيtreatment) )شامل واكس زدن در نظر گرفته مي شود عمل واكس زدن به فيروزه باعث مي شود تا ضمن افزايش سختي و در نتيجه آن افزايش دوام كاني ، از محو شدن رنگ فيروزه به مرور زمان نيز جلوگيري شود. واكس فيروزه يك نوع رزين مصنوعي است كه در طي روشي خاص با فرو بردن فيروزه داخل رزين مورد نظر صورت مي گيرد. تقريبا" امروزه اكثر فيروزه ها با اين روش به سازي مي شوند و اين عمل حتي باعث افزايش قيمت و ارزش فيروزه مي شود.

نكات قابل توجه در مورد فيروزه

در خريد ونگهداري فيروزه هميشه نكات فوق را مد نظر داشته باشيد فيروزه با رنگ آبي آسماني روشن و شفاف كه در بازار ايران به نام فيروزه عجمي معروف است بهترين نوع فيروزه مي باشد كه بصورت عددي خريد و فروش مي شود وميتواندبسته به رنگ ٬اندازه و كيفيتي كه داراست قيمتي بين 5000 ريال تا ميليونها تومان داشته باشد. افزايش رنگ سبز ٬ پريدگي رنگ و وجود ناخالصي عواملي هستند كه در اين نوع فيروزه ها باعث كاهش كيفيت فيروزه مي شوند.

اما فيروزه واجد خطوط سنگ مادر و مشبك (Spider web) كه در بازار ايران به نام فيروزه شجري معروف است بصورت گرمي خريد و فروش شده و بسته به رنگ خود فيروزه و منظم و زيبا بودن اين شبكه ارزش گذاري بر روي آن صورت مي گيرد كه مي تواند قيمتي بسيار ناچيز تا 10 هزار تومان در هر گرم داشته باشد.

در شناخت يك فيروزه در هنگام خريد بايد دقتي خاص مبذول داشت زيرا گاهي اوقات سنگ هاي فيروزه قبل از مرحله واكس خوردن رنگ مي شوند يا اينكه برخي فيروزه ها ترميم شده هستند بدين صورت كه فيروزه هاي در اندازه كوچك و غير قابل استفاده را پودر مي نمايند و سپس فشرده كرده و با قالبهاي مخصوص قطعات جديد در طرحهاي معمول كبوچان( cabchan) و دانه تسبيحي (Bead) ساخته مي شوند. بنابراين سعي كنيد از يك گوهر فروش قابل اطمينان سنگ فيروزه خود را تهيه كنيد تا در خريد خود دچار مشكل نشويد .

فيروزه بايستي از تماس با مواد آرايشي محافظت شود گرما واسيديته بيش از حد پوست و نور مستقيم دائمي خورشيد نير باعث تاثيرات نامطلوب در اين گوهر مي شود و بنابراين اين باور كه قرار دادن فيروزه در آفتاب باعث بهبود رنگ و افزايش قيمت آن خواهد شد باور نادرستي است . براي تميز كردن فيروزه بهتر است هر چند يك بار تنها از يك پارچه نرم و تميزكمي مرطوب استفاده كنيد و از به كار بردن مواد شوينده و صابونها معطر كاملا" پرهيز كنيد.

معدن فيروزه نيشابور

تنها معدن فیروزه ایران با ذخیره 9 هزار تن و ظرفیت تولید سالانه 19 تن در 55 کیلومتری شما لغربي نیشابور قرار دارد به طور تقریبی از هر تن سنگ فیروزه خام این معدن 8 تا 10 کیلوگرم فیروزه حاصل می گردد که به منظور گوهر(gem) براي زيور آلات٬ تزیینات و مصارف دیگر مورد استفاده قرار می گیرد . معدن فیروزه نیشابور نه تنها مهمترین معدن فیروزه کشور است بلکه در سطح جهانی نیز بدلیل کیفیت عالی آن بخصوص انواع عجمی و شجری ممتاز و از معروفیت خاصی بر خورداراست . نمونه هاي به نمایش گذاشته ایی از سنگ طبيعي فیروزه این معدن در موزه های زمین شناسی و معدنی دنیا مانند موزه زمین شناسی لندن وايران مانند موزه سازمان زمین شناسی تهران ومشهد خود گواه بر ارزشمندی این سنگ قیمتی است.متاسفانه امروزه اين گوهربوسيله واسطه هاي عرب٬ ترك وماليزيايي باقيمت نازل از بازار ايران خريداري شده و پس ازدرآمدن بصورت زيور آلات با قيمتهاي گزاف به كشورهاي اروپايي وامريكا صادر ميشود .

و در نهايت به خاطر داشته باشيد كه فيروزه با رنگ آبي زيبا و جذابش مي تواند به شما آرامش و شادي ببخشد . فيروزه رنگهاي آبي آسمان و سبزي زندگي را در خود جمع كرده است و شما با داشتن اين گوهر بي نظير تكه اي از آسمان را در دستان خود خواهيد داشت

جدول 1- مشخصات کلی سنگ فیروزه

نام

فیروزهTurquoise

ترکیب شیمیایی

CuAl6(PO4)4(OH)8 * 5H2O
Hydrous copper aluminum phosphate

HCI فسفات آلومينيوم مس آبدارقابل حل در

سیستم کریستالی

Triclinic (crystals are rare, usually compact or massive blocks)

تري كلين

رنگ

sky blue, bluish-green, pale green

آبي آسماني ٬سبز آبي٬ سبز كم رنگ

ضریب شکست

1.61 - 1.65

1.61-1.65

Birefraction: برجستکی

0.04

0.04

سختی

5 - 6

6-5

وزن مخصوص

2.60 - 2.80

2.8-2.6

شکست

conchoidal

صدفي

کلیواژ

none

ندارد

پیدایش

a secondary mineral in the alteration zone in hydrothermal replacement deposits

يك مينرال ثانويه درزونهاي آلتراسيون در ذخاير جايگزين هيدروترمالي

کانیهای پاراژنز

quartz, pyrite, chalcopyrite, apatite

كوارتز٬ كالكوپيريت ٬ پيريت ٬آپاتيت

معادن معروف

| Iran | USA | Egypt | Afghanistan |

ايران٬آمريكا٬مصر٬افغانستان

پیدایش نام

The name comes from the French "turquoise", which means "Turkey"

Turquoise كلمه ايست فرانسوي به معناي تركيه٬ زيرافيروزه از راه تركيه وارد اروپا شده است

منبع:www.gsinet.ir/pmain.asp?id=02020401

سایت علمی و پژوهشی آسمان - مطالب ارسال شده توسط reyhaneh

راهنمای سایت

پشتیبانی سایت

ژئومورفولوژي

معرفي مجتمع مس سونگون

مهندسي معدن

بلور

فيروزه ، تكه اي از آسمان در دستان ما

ليست صفحات

دسته بندی

شبکه اجتماعی ما

موضوعات

لينک دوستان

پيوندهاي روزانه

تبلیغات در سایت

منو سایت

با اطمینان خرید کنید

سایت های مورد نیاز

درباره ما

مطالب پربازديد