Типы связей в кристаллах

Существование стабильных связей между атомами в твердом теле предполагает, что полная энергия кристалла меньше полной энергии соответствующего количества свободных атомов (удаленных друг от друга на большие расстояния). Разность этих двух энергий называется энергией химической связи или просто энергией связи.

Силы, которые связывают между собой атомы, по своей природе почти полностью электрические, роль магнитных взаимодействий незначительна ( эВ/атом), а гравитационных – почти нулевая. Даже для наиболее тяжелых атомов она будет составлять эВ/атом.

Однако необходимо отметить, что учет только лишь электростатического взаимодействия не позволяет объяснить устойчивость кристалла. Действительно, согласно теореме Ирншоу[1], устойчивая статическая конфигурация электрических зарядов невозможна. Поэтому необходимо учитывать и силы, которые имеют квантово-механическую природу.