Texture (chemistry)
فزیکل کیمسٹری اور میٹریل سائنس میں، بناوٹ پولی کرسٹل لائن نمونے کی کرسٹلگرافک سمتوں کی تقسیم ہے (یہ ارضیاتی کپڑے کا بھی حصہ ہے)۔ ایک نمونہ جس میں یہ سمت بندی مکمل طور پر بے ترتیب ہوتی ہے کہا جاتا ہے کہ اس کی کوئی الگ ساخت نہیں ہوتی ہے۔ اگر کرسٹلگرافک سمت بے ترتیب نہیں ہیں، لیکن کچھ ترجیحی سمت ہے، تو نمونے کی ساخت کمزور، اعتدال پسند یا مضبوط ہے۔ ڈگری کا انحصار ترجیحی واقفیت والے کرسٹل کے فیصد پر ہوتا ہے۔ بناوٹ تقریبا تمام انجینئرڈ مواد میں دیکھی جاتی ہے، اور مواد کی خصوصیات پر بہت زیادہ اثر ڈال سکتی ہے۔ ساخت تھرمو مکینیکل عمل کے دوران مواد میں بنتی ہے، مثال کے طور پر پیداوار کے عمل کے دوران۔ چل رہا ہے۔ نتیجتا، رولنگ کے عمل کے بعد اکثر گرمی کا علاج کیا جاتا ہے تاکہ ناپسندیدہ ساخت کی مقدار کو کم کیا جا سکے۔ ساخت کی خصوصیت اور مواد کی مائیکرو اسٹرکچر کے ساتھ مل کر پیداوار کے عمل کو کنٹرول کرنا مواد کی خصوصیات کا تعین کرنے میں مدد کرتا ہے، یعنی۔ پروسیسنگ-مائیکرو اسٹرکچر-بناوٹ-جائیداد کا تعلق۔ نیز، ارضیاتی چٹانیں تشکیل کے عمل کی تھرمو میکینک تاریخ کی وجہ سے ساخت ظاہر کرتی ہیں۔ ایک انتہائی معاملہ ساخت کی مکمل کمی ہے: بالکل بے ترتیب کرسٹلائٹ واقفیت والے ٹھوس میں کرسٹلائٹ کے سائز سے کافی بڑے پیمانے پر لمبائی کے پیمانے پر آئسوٹروپک خصوصیات ہوں گی۔ اس کے برعکس ایک کامل واحد کرسٹل ہے، جس میں ممکنہ طور پر ہندسی ضرورت کے لحاظ سے انیسوٹروپک خصوصیات ہیں۔ ساخت کی خصوصیت اور نمائندگی کا تعین مختلف طریقوں سے کیا جا سکتا ہے۔ کچھ طریقے ساخت کے مقداری تجزیے کی اجازت دیتے ہیں، جبکہ دیگر صرف معیاری ہوتے ہیں۔ مقداری تکنیکوں میں، سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والی ٹیکسٹچر گونیومیٹرز کا استعمال کرتے ہوئے ایکس رے ڈفریکشن ہے، اس کے بعد اسکیننگ الیکٹران خوردبین میں الیکٹران بیک اسکیٹر ڈفریکشن (ای بی ایس ڈی) طریقہ ہے۔ کوالٹیٹو تجزیہ لاؤ فوٹو گرافی، سادہ ایکس رے ڈفریکشن یا پولرائزڈ خوردبین کے ذریعے کیا جا سکتا ہے۔ نیوٹرون اور سنکروٹرون ہائی انرجی ایکس رے ڈفریکشن بلک میٹریل کی بناوٹ کا تعین کرنے اور سیٹو تجزیہ کے لیے موزوں ہیں، جبکہ لیبارٹری ایکس رے ڈفریکشن آلات پتلی فلموں کی بناوٹ کا تجزیہ کرنے کے لیے زیادہ موزوں ہیں۔ بناوٹ کی نمائندگی اکثر قطب کے اعداد و شمار کا استعمال کرتے ہوئے کی جاتی ہے، جس میں کرسٹلائٹس کی نمائندہ تعداد میں سے ہر ایک سے ایک مخصوص کرسٹلگرافک محور (یا قطب) کو ایک سٹیریوگرافک پروجیکشن میں پلاٹ کیا جاتا ہے، اس کے ساتھ ساتھ مواد کی پروسیسنگ کی تاریخ سے متعلق ہدایات بھی ہوتی ہیں۔ یہ ہدایات نام نہاد نمونے کے حوالہ فریم کی وضاحت کرتی ہیں اور ہیں، کیونکہ بناوٹ کی تحقیقات دھاتوں کے ٹھنڈے کام سے شروع ہوتی ہیں، جسے عام طور پر رولنگ ڈائرکشن آر ڈی، ٹرانسورس ڈائرکشن ٹی ڈی اور نارمل ڈائرکشن این ڈی کہا جاتا ہے۔ دھاتی تاروں کے لیے سلنڈریکل فائبر محور نمونے کی سمت کے طور پر نکلا جس کے ارد گرد ترجیحی واقفیت عام طور پر مشاہدہ کی جاتی ہے (نیچے دیکھیں)۔ عام بناوٹ کئی بناوٹ ہیں جو عام طور پر پروسیس شدہ (کیوبک) مواد میں پائی جاتی ہیں۔ ان کا نام یا تو اس سائنسدان نے رکھا ہے جس نے انہیں دریافت کیا، یا اس مواد سے جس میں وہ سب سے زیادہ پائے جاتے ہیں۔ یہ آسان بنانے کے مقاصد کے لیے ملر انڈیکس میں دیے گئے ہیں۔ کیوب جزو: (001) [100] پیتل جزو: (110) [-112] تانبے کا جزو: (112) [11-1] S جزو: (123) [63-4] واقفیت تقسیم فنکشن کرسٹلگرافک ساخت کی مکمل 3D نمائندگی واقفیت تقسیم فنکشن (ODF) کے ذریعہ دی جاتی ہے جو قطب کے اعداد و شمار یا تفریق کے نمونوں کے ایک سیٹ کی تشخیص کے ذریعے حاصل کی جا سکتی ہے۔ اس کے بعد، تمام قطب کے اعداد و شمار او ڈی ایف سے حاصل کیے جا سکتے ہیں۔ او ڈی ایف کی تعریف ایک مخصوص سمت کے ساتھ اناج کے حجم کے حصے کے طور پر کی گئی ہے۔ واقفیت کی شناخت عام طور پر تین اویلر زاویوں کا استعمال کرتے ہوئے کی جاتی ہے۔ اویلر کے زاویے پھر نمونے کے حوالہ فریم سے پولی کرسٹل کے ہر انفرادی دانے کے کرسٹلگرافک حوالہ فریم میں منتقلی کو بیان کرتے ہیں۔ اس طرح ایک مختلف اویلر زاویوں کے ایک بڑے سیٹ کے ساتھ ختم ہوتا ہے، جس کی تقسیم او ڈی ایف کے ذریعہ بیان کی جاتی ہے۔ واقفیت کی تقسیم کی تقریب، او ڈی ایف، کو براہ راست کسی تکنیک سے نہیں ماپا جا سکتا۔ روایتی طور پر ایکس رے ڈفریکشن اور ای بی ایس ڈی دونوں قطب کے اعداد و شمار جمع کر سکتے ہیں۔ پول کے اعداد و شمار یا عام طور پر ڈیٹا سے او ڈی ایف حاصل کرنے کے لیے مختلف طریقے موجود ہیں۔ ان کی درجہ بندی اس بنیاد پر کی جا سکتی ہے کہ وہ او ڈی ایف کی نمائندگی کیسے کرتے ہیں۔ کچھ او ڈی ایف کو فنکشن، افعال کے مجموعے کے طور پر پیش کرتے ہیں یا اسے ہارمونک افعال کے سلسلے میں پھیلاتے ہیں۔ دوسرے، جنہیں مجرد طریقے کہا جاتا ہے، خلیوں میں او ڈی ایف کی جگہ کو تقسیم کرتے ہیں اور ہر خلیے میں او ڈی ایف کی قیمت کا تعین کرنے پر توجہ مرکوز کرتے ہیں۔ تار اور ریشے میں، تمام کرسٹل محوری سمت میں تقریبا ایک جیسے ہوتے ہیں، لیکن تقریبا بے ترتیب ریڈیل واقفیت رکھتے ہیں۔ اس اصول کے سب سے زیادہ واقف مستثنیات فائبر گلاس ہیں، جس میں کوئی کرسٹل ڈھانچہ نہیں ہے، اور کاربن فائبر، جس میں کرسٹل لائن انیسوٹروپی اتنی عمدہ ہے کہ ایک اچھے معیار کا تنت تقریبا سلنڈریکل سمیٹری کے ساتھ ایک مسخ شدہ سنگل کرسٹل ہوگا (اکثر جیلی رول کے مقابلے میں)۔ سنگل کرسٹل فائبر بھی غیر معمولی نہیں ہیں۔ دھات کی شیٹ بنانے میں اکثر ایک سمت میں کمپریشن شامل ہوتا ہے اور، موثر رولنگ آپریشنز میں، دوسرے میں تناؤ، جو دانے کے بہاؤ کے نام سے جانے والے عمل کے ذریعے دونوں محوروں میں کرسٹلائٹس کو سمت دے سکتا ہے۔ تاہم، کولڈ ورک زیادہ تر کرسٹل لائن آرڈر کو تباہ کر دیتا ہے، اور اینیلنگ کے ساتھ پیدا ہونے والے نئے کرسٹلائٹس کی ساخت عام طور پر مختلف ہوتی ہے۔ ٹرانسفارمر کور (مقناطیسی ہسٹیریسیس کو کم کرنے کے لیے) اور ایلومینیم کے ڈبوں کے لیے سلکان اسٹیل شیٹ بنانے میں ساخت کا کنٹرول انتہائی اہم ہے (چونکہ گہری ڈرائنگ کے لیے انتہائی اور نسبتا یکساں پلاسٹکیت کی ضرورت ہوتی ہے)۔ سیرامکس میں بناوٹ عام طور پر اس لیے پیدا ہوتی ہے کیونکہ گارا میں موجود کرسٹلائٹس کی شکلیں ایسی ہوتی ہیں جو کرسٹل لائنشن پر منحصر ہوتی ہیں، اکثر سوئی یا پلیٹ کی شکل کی ہوتی ہیں۔ یہ ذرات خود کو سیدھا کرتے ہیں جیسے پانی گارا چھوڑتا ہے، یا جیسے مٹی بنتی ہے۔ کاسٹنگ یا دیگر سیال سے ٹھوس منتقلی (یعنی، پتلی فلم کا ذخیرہ) بناوٹ والے ٹھوس مادے پیدا کرتے ہیں جب ایٹموں کے لیے موجودہ کرسٹل میں جگہیں تلاش کرنے کے لیے کافی وقت اور چالو کرنے کی توانائی ہوتی ہے، بجائے اس کے کہ بے ساختہ ٹھوس کے طور پر گاڑھا ہو یا بے ترتیب واقفیت کے نئے کرسٹل شروع ہو جائیں۔ کرسٹل کے کچھ پہلو (اکثر قریب سے بھرے ہوئے طیارے) دوسروں کے مقابلے میں زیادہ تیزی سے بڑھتے ہیں، اور وہ کرسٹل لائٹس جن کے لیے ان طیاروں میں سے ایک کا سامنا نشوونما کی سمت میں ہوتا ہے عام طور پر دوسرے سمتوں میں کرسٹل سے مقابلہ کرتے ہیں۔ انتہائی حد تک، ایک مخصوص لمبائی کے بعد صرف ایک کرسٹل زندہ رہے گا: اس کا استعمال زوکرالسکی کے عمل میں کیا جاتا ہے (جب تک کہ بیج کا کرسٹل استعمال نہ کیا جائے) اور ٹربائن بلیڈ اور دیگر کریپ حساس حصوں کی کاسٹنگ میں۔ بناوٹ اور مواد کی خصوصیات مواد کی خصوصیات جیسے طاقت، کیمیائی رد عمل، تناؤ کے کٹاؤ کی مزاحمت، ویلڈیبلٹی، اخترتی کا طرز عمل، تابکاری سے ہونے والے نقصان کے خلاف مزاحمت، اور مقناطیسی حساسیت کا مواد کی ساخت اور مائیکرو اسٹرکچر میں متعلقہ تبدیلیوں پر بہت زیادہ انحصار ہو سکتا ہے۔ بہت سے مواد میں، خصوصیات ساخت کے لحاظ سے مخصوص ہوتی ہیں، اور جب مواد تیار کیا جاتا ہے یا استعمال میں ہوتا ہے تو ناموافق بناوٹ کی نشوونما کمزوریاں پیدا کر سکتی ہے جو ناکامیوں کو شروع یا بڑھا سکتی ہیں۔ پرزے اپنے اجزاء کے مواد میں غیر موافق بناوٹ کی وجہ سے کارکردگی کا مظاہرہ کرنے میں ناکام ہو سکتے ہیں۔ ناکامیاں اس جزو کی تشکیل یا استعمال کے دوران بننے والی کرسٹل لائن بناوٹ سے منسلک ہو سکتی ہیں۔ نتیجتا، ان مواد کے ساتھ پرزے تیار کرنے کے لیے استعمال ہونے والے کچھ مواد اور طریقوں کے انتخاب کے بارے میں فیصلے کرتے وقت ان بناوٹوں پر غور کرنا جو استعمال کے دوران انجینئرڈ اجزاء میں موجود ہیں اور بن سکتے ہیں، ایک اہم فیصلہ ہو سکتا ہے۔ جب استعمال یا غلط استعمال کے دوران حصے ناکام ہوجاتے ہیں، تو ان حصوں کے اندر پائے جانے والے بناوٹ کو سمجھنا ناکامی کے تجزیے کے اعداد و شمار کی بامعنی تشریح کے لیے اہم ہو سکتا ہے۔ پتلی فلم کی بناوٹ ترجیحی کرسٹلائٹ سمتوں کو پیدا کرنے والے سبسٹریٹ اثرات کے نتیجے میں، واضح بناوٹ پتلی فلموں میں ہوتی ہے۔ جدید تکنیکی آلات بڑی حد تک پولی کرسٹل لائن پتلی فلموں پر انحصار کرتے ہیں جن کی موٹائی نینو میٹر اور مائکرو میٹر کی حدود میں ہوتی ہے۔ یہ، مثال کے طور پر، تمام مائیکرو الیکٹرانک اور زیادہ تر آپٹو الیکٹرانک سسٹمز یا سینسرک اور سپر کنڈکٹنگ تہوں کے لیے ہے۔ زیادہ تر پتلی فلم کی بناوٹ کو دو مختلف اقسام میں سے ایک کے طور پر درجہ بندی کیا جا سکتا ہے: (1) نام نہاد فائبر کی بناوٹ کے لیے ایک مخصوص جالی کے سطح کی سمت ترجیحی طور پر سبسٹریٹ کے سطح کے متوازی ہوتی ہے۔ (2) بائیایکسیل بناوٹ میں کرسٹلائٹس کی سطح میں سمت بھی نمونے کے حوالے سے سیدھی ہوتی ہے۔ مؤخر الذکر رجحان اس کے مطابق تقریبا ایپیٹیکسیل نمو کے عمل میں مشاہدہ کیا جاتا ہے، جہاں پرت میں کرسٹل کے کچھ کرسٹلگرافک محور (سنگل کرسٹل) سبسٹریٹ کے ایک خاص کرسٹلگرافک واقفیت کے ساتھ صف بندی کرتے ہیں۔ پتلی فلم ٹیکنالوجی میں مانگ کے مطابق بناوٹ کو سلائی کرنا ایک اہم کام بن گیا ہے۔ مثال کے طور پر، شفاف چلنے والی فلموں یا سطحی صوتی لہر (SAW) آلات کے لیے بنائے گئے آکسائڈ مرکبات کے معاملے میں، قطبی محور کو سبسٹریٹ نارمل کے ساتھ سیدھا کیا جانا چاہیے۔ ایک اور مثال اعلی درجہ حرارت والے سپر کنڈکٹرز کی کیبلز کے ذریعے دی گئی ہے جو دھاتی ربن پر جمع ہونے والے آکسائڈ ملٹی لیئر سسٹم کے طور پر تیار کیے جا رہے ہیں۔ YBa2Cu3O7 − δ تہوں میں بائیایکسیل ساخت کی ایڈجسٹمنٹ کافی بڑے کریٹیکل کرنٹس کے حصول کے لیے فیصلہ کن شرط ثابت ہوئی۔ ساخت کی ڈگری اکثر پتلی فلم کی نشوونما کے دوران ارتقاء کا شکار ہوتی ہے اور پرت کی ایک خاص موٹائی حاصل کرنے کے بعد ہی سب سے زیادہ واضح بناوٹ حاصل کی جاتی ہے۔ اس طرح پتلی فلم کے کاشتکاروں کو جمع کرنے کے عمل کو بہتر بنانے کے لیے ساخت کے پروفائل یا ساخت کے میلان کے بارے میں معلومات کی ضرورت ہوتی ہے۔ تاہم، ایکس رے بکھرنے کے ذریعے ساخت کے میلان کا تعین سیدھا نہیں ہے، کیونکہ نمونے کی مختلف گہرائیاں سگنل میں حصہ ڈالتی ہیں۔ ایسی تکنیکیں جو تفریق کی شدت کے مناسب ارتقاء کی اجازت دیتی ہیں حال ہی میں تیار کی گئی تھیں۔ حوالہ جات مزید پڑھنے کے لیے بنگے، ایچ۔ جے۔ "میتھمیٹش میتھڈین ڈیر ٹیکسٹورانالیس" (1969) اکیڈمی-ورلاگ، برلن بنج، ایچ۔ جے۔ "ٹیکسٹچر اینالیسس ان میٹریل سائنس" (1983) بٹر ورتھ، لندن کاکس، یو۔ ایف۔، ٹومے، سی۔ این۔، وینک، ایچ۔ آر۔، بیوڈوئن، اے۔ جے۔، میکنگ، ایچ۔ "ٹیکسٹچر اینڈ انیسوٹروپی-پولی کرسٹل میں ترجیحی واقفیت اور مواد کی خصوصیات پر ان کا اثر" (2000) کیمبرج یونیورسٹی پریس برخولز، ایم۔، "پتلی فلم تجزیہ بذریعہ ایکس رے بکھرنا" کا باب 5 (2006) ولی-وی سی ایچ، وینہیم بیرونی لنکس الو میٹر: ٹیکسٹچر تجزیہ لیبوٹیکس، او ڈی ایف/ٹیکسٹچر کے لیے ٹیکسٹچر ایم ٹی ای ایکس میٹلاب ٹول باکس کی نمائندگی