Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 66 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

66
мы видим, что при низких температурах диффузия протекает крайне
медленно.
Для относительного количества вакансий в температурной
области, в которой концентрация дефектов определяется тепловой
генерацией, можно записать следующее выражение:
TkEf
Bf
/exp
, (4.20)
где Е
f
—энергия образования пары вакансий, согласно теории
дефектов по Шоттки и Френкелю. Здесь наклон прямой,
описывающей зависимость lnσ от 1/k
B
T должен быть согласно (4.18) и
(4.20) равен Е
+
+Е
f
/2. Из экспериментальных результатов, полученных
в различных температурных областях, можно определить энергию
образования пары вакансий Е
f
и энергию активации Е
+
.
Прямые измерения коэффициента диффузии можно провести
методом радиоактивных индикаторов; для этого надо исследовать ход
изменения некоторого исходного распределения радиоактивных
ионов во времени и по объему образца. Полученные таким образом
коэффициенты диффузии можно сравнить со значениями,
найденными из измерений ионных проводимостей. Было установлено,
что в пределах точности измерений две эти группы значений не
согласуются между собой. Это, возможно, указывает на наличие
какого-то механизма диффузии, не связанного с переносом заряда. К
таким процессам относится, например, диффузия пар вакансий
разного знака, а также диффузия таких связанных комплексов, как.
например, двухвалентный ион с вакансией.
При диффузии, обусловленной перемещением вакансии, должно
существовать небольшое различие между коэффициентом диффузии,
измеренным с помощью радиоактивных атомов, и коэффициентом,
вычисленным из измерений ионной проводимости.
Коэффициент диффузии для радиоактивных атомов меньше,
чем для вакансий. Предположим, что радиоактивный атом
перепрыгнул вперед и обменялся местами с вакансией. Теперь
радиоактивный атом уже не случайным образом расположен
относительно вакансии, которая находится прямо позади атома.
Имеется, следовательно, вероятность того, что радиоактивный атом
перепрыгнет назад и займет вакантный узел.
Самодиффузия в одноатомных металлах осуществляется обычно
путем перемещения вакансий. Самодиффузия − это диффузия атомов
исходного металла, а не атомов примесей. Согласно вычислениям
Хантингтона энергия активации, необходимая для осуществления
процесса самодиффузии в меди, лежит в интервале от 2,4 до 2,7 эВ
для диффузии по вакансиям и от 5,1 до 6,4 эВ для диффузии по
междоузлиям. Наблюдаемые значения составляют 1,7-2,1 эВ.

Страницы