2020-03-17
2020-03-09
格子定数、または格子パラメータは、結晶格子内の単位格子間の一定の距離を指す。 3次元の格子は、一般に、a、b、およびcと呼ばれる3つの格子定数を有する。しかしながら、立方晶構造の特殊な場合には、全ての定数は等しく、aのみを参照する。同様に、六方晶構造においては、aおよびb定数は等しく、aおよびc定数のみを参照する。格子定数のグループを格子パラメータと呼ぶことができる。しかし、格子パラメータの完全なセットは、3つの格子定数およびそれらの間の3つの角度からなる。 例えば、一般的なカーボンダイヤモンドの格子定数は300kでa =3.57Åである。実際の形状は格子定数のみからは決定できないが、構造は等価である。さらに、実際の応用では、典型的に平均格子定数が与えられる。格子定数は長さの次元を有するので、それらのsi単位はメートルである。格子定数は、典型的には数オングストローム（すなわちナノメートルの10分の1）程度である。格子定数は、X線回折のような技術または原子間力顕微鏡を用いて決定することができる。 エピタキシャル成長において、格子定数は、異なる材料間の構造適合性の尺度である。格子定数整合は、他の材料上の材料の薄い層の成長にとって重要である。定数が異なると、ひずみが層に導入され、欠陥のないより厚い層のエピタキシャル成長を防止する。
ドイツの鉱物学者friedrich mohsによって考案されたスケール（1812年）の観点から、引っかき傷や摩耗に対する滑らかな表面の抵抗の大まかな尺度。ミネラルのモース硬度は、その表面が既知の硬度の物質によって引っ掻かれているかどうかを観察することによって決定される。
材料の質量密度または密度は、単位体積当たりの質量である。密度のために最も頻繁に使用される記号はρ（小文字のギリシャ語 tter rho）。数学的には、密度は質量を体積で割ったものとして定義される：
熱膨張は、物質の温度変化に応答して体積が変化する傾向である。 物質が加熱されると、その粒子はより移動し始めるので、通常、より大きな平均分離が維持される。温度が上昇すると収縮する材料はまれである。この効果はサイズに制限があり、限られた温度範囲内でのみ発生します（下記の例を参照）。膨張度を温度変化で割ったものを材料の熱膨張係数といい、一般に温度によって変化する。 熱膨張係数は、温度変化に伴って物体の大きさがどのように変化するかを表す。具体的には、一定圧力での温度変化量の大きさの分数変化を測定する。容積、面積、および線形のいくつかのタイプの係数が開発されている。どの用途が重要であると考えられるかによって異なる。ソリッドの場合は、ある長さに沿った、またはある領域での変更にのみ関係するかもしれません。 体積熱膨張係数が最も基本的な熱膨張係数である。一般に、物質は、温度が変化すると膨張したり収縮したりして、あらゆる方向に膨張または収縮が起こる。あらゆる方向に同じ速度で膨張する物質は等方性と呼ばれます。等方性材料の場合、体積係数から面積および線形係数を計算することができる。 これらの係数の数学的定義は、固体、液体、および気体について以下に定義される。 気体、液体、または固体の一般的な場合の一般的な容積熱膨張係数であり、容積熱膨張係数は、 下付き文字「p」は、拡張中に圧力が一定に保たれていることを示し、下付き文字「v」は、この一般的定義に入る容積型（線形ではない）拡張であることを強調する。ガスの場合、圧力が一定であるという事実が重要である。なぜなら、ガスの体積は、圧力だけでなく温度によってもかなり変化するからである。低密度のガスの場合、これは理想気体の法則から見ることができる。
光学系において、物質（光学媒体）の屈折率（または屈折率）nは、光または他の放射線がその媒体をどのように伝播するかを表す数である。 材料の屈折率は波長によって変化する。これを分散といいます。プリズムや虹の中の白色光の分割、レンズの色収差を引き起こします。不透明媒体の場合、屈折率は複素数であり、実数部は屈折を表し、虚数部は吸収を表す。 屈折率の概念は、X線から電波に至る全電磁スペクトル内で広く使用されている。光以外の波動現象（例えば、音）にも使用することができる。この場合、光の速度の代わりに音速が使用され、真空以外の基準媒体が選択されなければならない。 赤外光の屈折率はかなり高くなり得る。ゲルマニウムは589ナノメートルの波長で透明であり、約4の屈折率を有し、赤外光学にとって重要な材料となっている。 sic屈折率：2.55（赤外線;すべてのポリタイプ）
固体状態の物理学では、エネルギーギャップまたはバンドギャップとも呼ばれるバンドギャップは、電子状態が存在しない固体のエネルギー範囲である。固体の電子バンド構造のグラフにおいて、バンドギャップは一般に、絶縁体および半導体における価電子帯の頂部と伝導帯の底部との間のエネルギー差（電子ボルト）を指す。これは核の周りの軌道から外殻電子を自由に移動して固体の物質内で自由に移動できる移動電荷キャリアになるのに必要なエネルギーに等しい。バンドギャップは、固体の電気伝導度を決定する主要な要因である。大きなバンドギャップを有する物質は一般に絶縁体であり、バンドギャップがより小さい物質は半導体であり、導体はバンドギャップが非常に小さいか、または価電子帯と伝導帯が重なっているために存在しないかいずれかである。 4h）および3.05ev（6h）。
電気的破壊または電気的破壊という用語は、いくつかの類似しているが明らかに異なる意味を有する。例えば、この用語は、電気回路の故障に適用することができる。代替的には、それは、絶縁体の周りまたは絶縁体を介して飛び跳ねることにつながる電気絶縁体の抵抗の急激な減少を指してもよい。これは、（静電気放電のような）瞬間的な事象である可能性があり、保護装置が高電力回路の電流を遮断しなければ、連続したアーク放電を引き起こす可能性がある。 現在のところ、高熱伝導率、高電界破壊強度および高い最大電流密度が、高出力デバイス用のシリコンよりも有望であるエレクトロニクスにおける半導体材料としてのその使用に大きな関心が寄せられている
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