Такое расположение действительно равновесное, устойчивое. Стоит одному иону сместиться из своего положения, как ослабнет сила его притяжения к ионам другого сорта, но зато его сильнее будут отталкивать ионы своего сорта. Совокупное действие этих сил заставит ион вернуться в прежнее положение.

Собственно говоря, ион все время колеблется около своего устойчивого положения от случайных тепловых "толчков", наподобие шарика, закрепленного сразу на нескольких пружинках. Тепловые колебания ионов в решетке определяют многие важные свойства твердых тел.

И как в случае ионных молекул, здесь, в случае ионных кристаллов, квантовой механике пока что особой работы нет. Но вот физика обращается к наиболее важным для современной техники металлическим кристаллам.

Здесь положение совершенно иное. Допустим, что вся решетка построена из одного металла, то есть из атомов одного-единственного сорта. Легко понять, что никаких разноименно заряженных ионов теперь быть не может. Если электрон охотно отдает один атом, то почему бы так же не поступить и всем остальным? А может быть, так оно и есть? В памяти квантовой механики еще свежа победа над молекулой водорода. Что если металлический кристалл - действительно гигантская ковалентная "молекула", состоящая из многих триллионов атомов? Эта остроумная мысль оказывается правильной. "Неизобретательная" природа в самом деле не придумала ничего нового. Удался "фокус" с обменом электронами между двумя атомами - и природа переносит опыт на более многочисленную электронную "аудиторию".

И все-таки на самом деле это не так легко и просто. Твердые тела еще не раз покажут, что они могут быть крепкими орешками даже для острых зубов квантовой механики.

<<< Назад

Атомы, молекулы, кристаллы  |  Происхождение жизни и эволюция [домой]