ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
258
Расчеты, аналогичные вышепроведенным, дают:
,
2
exp
−=
kT
U
Nn
где
n
- число пар разноименных невзаимодействующих вакансий,
N
- число
пар узлов решетки,
U
- энергия образования невзаимодействующей пары вакансий.
8. Расчет концентрации дефектов по Френкелю
Вычислим равновесную концен-
трацию дефектов Френкеля. Приводи-
мый рисунок схематически иллюстри-
рует образование дефекта такого типа.
Как и в случае расчета концент-
рации дефектов Шоттки, воспользуем-
ся свободной энергией кристалла с де-
фектами:
,TSEF
−
=
где
UnUЕ ,
=
- энергия об-
разования одного дефекта Френкеля.
Эти дефекты могут занять
/
N
междуузельных положений. Если пол-
ное число узлов решетки
,N
то энт-
ропия образования дефектов Френке-
ля запишется так:
( )
( )
,
!!
!
!!
!
lnln
/
/
nNn
N
nNn
N
kWkS
−
⋅
−
==
где учтены перестановки как вакантных узлов
n
, междуузельных положений
/
N
, так и узлов кристаллической решетки
N
, перестановки которых приводят к
одному и тому же состоянию кристалла.
При
Nn
<<
и
/
Nn <<
можно воспользоваться формулой Стирлинга
Рис. 8.1.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Расчеты, аналогичные вышепроведенным, дают: U n = N exp − , 2 kT где n - число пар разноименных невзаимодействующих вакансий, N - число пар узлов решетки, U - энергия образования невзаимодействующей пары вакансий. 8. Расчет концентрации дефектов по Френкелю Вычислим равновесную концен- трацию дефектов Френкеля. Приводи- мый рисунок схематически иллюстри- рует образование дефекта такого типа. Как и в случае расчета концент- рации дефектов Шоттки, воспользуем- ся свободной энергией кристалла с де- фектами: F = E − TS , где Е = nU , U - энергия об- разования одного дефекта Френкеля. Эти дефекты могут занять N/ междуузельных положений. Если пол- ное число узлов решетки N, то энт- ропия образования дефектов Френке- ля запишется так: Рис. 8.1. N! N /! S = k ln W = k ln ⋅ ( n!( N − n )! n! N / − n ! , ) где учтены перестановки как вакантных узлов n , междуузельных положений / N , так и узлов кристаллической решетки N , перестановки которых приводят к одному и тому же состоянию кристалла. При n << N и n << N / можно воспользоваться формулой Стирлинга 258 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 240
- 241
- 242
- 243
- 244
- …
- следующая ›
- последняя »