Физика проводников и диэлектриков. Плотников В.П. - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

РИС. 2.7 РИС. 2.8
На рис. 2.8 приводится область когерентной двойниковой прослойки между границами аа и bb.
Слева от границы аа и справа от bb располагается материал матрицы. Решетки двойника и матрицы
симметричны относительно плоскостей двойникования. Все показанные области лежат в одной плоско-
сти.
Кроме двойников, образующихся в кристаллических материалах под действием внешних механиче-
ских нагрузок, существуют двойники, возникающие в процессе роста кристаллов, быстрого теплового
расширения или сжатия. Множественные двойниковые образования называют полисинтетическими
двойниками.
Следует отметить, что двойниковые границы в кристаллах относятся к поверхностным дефектам
так же, как и границы зерен, межфазные границы и т.д., которые зачастую моделируются определенным
расположением дислокаций, и которые в данном курсе подробно не рассматриваются.
2.3 ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКТОВ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
НА ИХ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Перечисленные выше дефекты: точечные, дислокационные, двойниковые и другие, – играют суще-
ственную роль в формировании не только механических свойств кристаллов (прочность, пластичность,
хрупкость), но и оказывают влияние на оптические, электрические и магнитные свойства.
В данном разделе мы лишь обратим внимание на взаимосвязь некоторых дефектов кристаллическо-
го строения с электрофизическими свойствами. Более подробно эти вопросы будут освещены при даль-
нейшем изложении, когда станут понятными причины возникновения тех или иных свойств материалов и
даны их соответствующие теоретические обоснования.
Влияние дефектов на основные электрические и магнитные свойства обусловлено наличием неко-
торых зарядовых состояний самих дефектов, либо искажением дефектами регулярного распределения
электрических зарядов кристаллической решетки. Все это приводит к изменению, например, такой ха-
рактеристики, как электропроводность.
Так к искажению зарядового состояния может привести возникновение вакансии (удаление поло-
жительного или отрицательного иона), появление междоузельного атома или атома замещения с другой
валентностью. Перераспределение зарядов вызывают и дислокации, деформируя кристалл.
При двойниковании, если расстояния между соседними атомами изменяются (когда углы двойни-
кования имеют большие значения), возникают электростатические силы отталкивания, тоже приводя-
щие к деформации решетки и изменению ее зарядового состояния.
В полупроводниках наличие примеси формирует так называемую примесную проводимость, при
которой образуются дополнительные энергетические уровни.
Наиболее сильно наличие дефектов влияет на электрические свойства в ионных кристаллах. В ме-
таллах же искажения в распределении зарядов частично нивелируются из-за экранирования, возникаю-
щего в результате перераспределения в объеме свободных электронов проводимости.
В заключение отметим, что влияние дефектов на электрофизические свойства кристаллических ма-
териалов весьма разнообразно и для своего объяснения требует, как правило, привлечения квантовых
представлений.

Страницы