ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
84
Так, напрмер, в ионных кристаллах
KCl
NaCl
,
, обычно являющихся диэлектика-
ми, проводимость, возникающая при нагревании, осуществляется при помощи движения
вакансий. Экспериментально установлено, что ионная проводимость щёлочно-галоидных
кристаллов имеет характер, изображённый на рис.23.
Наличие на графике двух участков свидетельствует о том, что при нагревании в
решётке возникают новые дополнительные носители зарядов. Это приводит к увеличе-
нию проводимости.
Под действием рентгеновского облучения или обстрела элементарными частица-
ми в кристалле возникают свободные электроны и дырки. Блуждая по кристаллу, эти
дефекты решётки могут встретить разноимённые с ними вакансии, например, в
NaCl
:
электрон – вакансию иона хлора, дырка – вакансию иона натрия. В результате кулонов-
ского воздействия электрона или дырки с соот-
ветствующими вакансиями, благодаря тому, что
последние обладают эффективными зарядами,
возникают сложные дефекты, так называемые
центры окраски. Они получили такое название
потому, что некоторые кристаллы при возник-
новении в них таких дефектов приобретают ви-
димую окраску. Так как часть вакансий оказыва-
ется связанной, то при окрашивании кристаллов
уменьшается их электропроводность.
Дефекты по Шоттки оказывают влияние и
на другие свойства твёрдого тела. Расчёт их кон-
центрации
)(Tn
дан в Прил.7.
Дефекты по Френкелю. Если размеры
иона таковы, что он может поместиться в меж-
дуузельном пространстве и при этом на образо-
вание такого дефекта требуется меньше энер-
гии, чем на образование дефекта по Шоттки, то в кристаллической решётке могут возни-
кать дефекты другого сорта. Выйдя из своего положения равновесия, ион перейдёт в
междуузельное пространство (рис.24).
Возникают сразу и междуузельный ион и его вакансия. Это и есть дефект по
Френкелю. Концентрация таких дефектов растёт с увеличением температуры кристал-
ла (см. Прил. 8). Экспериментально установлено, что в щёлочно-галоидных кристал-
лах преимущественно образуются дефекты по Шоттки, а в серебряно-галоидных (
AgCl
и др.) дефекты по Френкелю. В металлических кристаллах существуют и те и другие
дефекты. Экспериментально вопрос о том, какой тип дефекта возникает в данном крис-
талле решается, например, путём измерения плотности кристалла. При образовании
дефекта по Шоттки объём кристалла увеличивается, т.к. эти дефекты образуются на
поверхности кристалла. При образовании дефекта по Френкелю плотность кристалла не
изменяется. Дефекты по Френкелю влияют на свойства твёрдого тела подобно дефектам по
Шоттки.
Комплексные дефекты. Так как вакансии и междуузельные ионы обладают элек-
трическими зарядами, то между ними возможно кулоновское взаимодействие с образо-
ванием точечного дефекта – комплекса. Простейшими комплексами являются парные
Рис.23.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Так, напрмер, в ионных кристаллах NaCl, KCl , обычно являющихся диэлектика-
ми, проводимость, возникающая при нагревании, осуществляется при помощи движения
вакансий. Экспериментально установлено, что ионная проводимость щёлочно-галоидных
кристаллов имеет характер, изображённый на рис.23.
Наличие на графике двух участков свидетельствует о том, что при нагревании в
решётке возникают новые дополнительные носители зарядов. Это приводит к увеличе-
нию проводимости.
Под действием рентгеновского облучения или обстрела элементарными частица-
ми в кристалле возникают свободные электроны и дырки. Блуждая по кристаллу, эти
дефекты решётки могут встретить разноимённые с ними вакансии, например, в NaCl :
электрон – вакансию иона хлора, дырка – вакансию иона натрия. В результате кулонов-
ского воздействия электрона или дырки с соот-
ветствующими вакансиями, благодаря тому, что
последние обладают эффективными зарядами,
возникают сложные дефекты, так называемые
центры окраски. Они получили такое название
потому, что некоторые кристаллы при возник-
новении в них таких дефектов приобретают ви-
димую окраску. Так как часть вакансий оказыва-
ется связанной, то при окрашивании кристаллов
уменьшается их электропроводность.
Дефекты по Шоттки оказывают влияние и
на другие свойства твёрдого тела. Расчёт их кон-
центрации n(T ) дан в Прил.7.
Дефекты по Френкелю. Если размеры
иона таковы, что он может поместиться в меж-
дуузельном пространстве и при этом на образо- Рис.23.
вание такого дефекта требуется меньше энер-
гии, чем на образование дефекта по Шоттки, то в кристаллической решётке могут возни-
кать дефекты другого сорта. Выйдя из своего положения равновесия, ион перейдёт в
междуузельное пространство (рис.24).
Возникают сразу и междуузельный ион и его вакансия. Это и есть дефект по
Френкелю. Концентрация таких дефектов растёт с увеличением температуры кристал-
ла (см. Прил. 8). Экспериментально установлено, что в щёлочно-галоидных кристал-
лах преимущественно образуются дефекты по Шоттки, а в серебряно-галоидных ( AgCl
и др.) дефекты по Френкелю. В металлических кристаллах существуют и те и другие
дефекты. Экспериментально вопрос о том, какой тип дефекта возникает в данном крис-
талле решается, например, путём измерения плотности кристалла. При образовании
дефекта по Шоттки объём кристалла увеличивается, т.к. эти дефекты образуются на
поверхности кристалла. При образовании дефекта по Френкелю плотность кристалла не
изменяется. Дефекты по Френкелю влияют на свойства твёрдого тела подобно дефектам по
Шоттки.
Комплексные дефекты. Так как вакансии и междуузельные ионы обладают элек-
трическими зарядами, то между ними возможно кулоновское взаимодействие с образо-
ванием точечного дефекта – комплекса. Простейшими комплексами являются парные
84
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- …
- следующая ›
- последняя »
