Физика фононов. Карпов С.В. - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Рис.4. Структура кристалла алмаза. а) схематическое изображение пространственного расположения
(тетраэдрическое) ковалентных связей в кристалле алмаза. b) hаспределение электронной плотности sp
3
в
кристалле алмаза. Распределение показано в плоскости, проходящей через соседние атомы углерода
(наивысшая плотность 174 e/Å
3
).
Поскольку все атомы кристалла идентичны, ни один из них не несет на себе заряда. По
аналогии с ионным радиусом можно ввести ковалентный – радиус: это половина
расстояния между одинаковыми атомами. В табл.2 приведены ковалентные радиусы
некоторых атомов, а в табл.3 суммы радиусов – теоретические и опытные данные для
ряда кристаллов.
Таблица 2.
КОВАЛЕНТНЫЕ
РАДИУСЫ
R НЕКОТОРЫХ АТОМОВ
Атом
R
ков
, Å
C
B
Al
Si
0.77
0.89
1.26
1.17
Таблица 3
СУММЫ КОВАЛЕНТНЫХ
РАДИУСОВ в Å
R
опыт
, Å
R
теор
, Å
B-C
Al-C
Si-C
1.57
2.05
1.93
1.66
2.03
1.94
Среди двухатомных кристаллов существует ряд таких, которые нельзя отнести ни к
чисто ионным, ни к типично ковалентным кристаллам. К таким кристаллам относятся
соединения группы
А
2
В
6
(ZnS, ZnO), A
3
В
5
(ВР, GaP) и А
4
В
4
(SiC). В этих соединениях
имеет место промежуточный тип связи: ионный и частично ковалентный. Например,
кристалл ZnS не может быть чисто ионным, поскольку передача 2-х электронов
4s
2
от
атома
Zn атому S не делает оболочку Zn
+2
замкнутой (как у инертного газа), хотя ион
S
-2
имеет оболочку Ar. В то же время обобществление 4-х электронов соседних атомов
(как у атома углерода в решетке алмаза) должно привести к конфигурации
Zn
-2
S
+2
, что
не согласуется с экспериментальными значениями эффективных зарядов атомов в
кристалле
ZnS. Эффективные заряды на атомах в соединениях группы А
3
В
5
даны в
табл.4. Экспериментальным доказательством существования промежуточного типа
связи является также данные распределения электронной плотности, указывающие на

Страницы