Физика диэлектриков. Щербаченко Л.А. - 50 стр.

UptoLike

Составители: 

50
По характеру сил, скрепляющих частицы, целесообразно разбить
кристаллы на следующие три основные группы:
1. Кристаллы с ионной связью, в которых элементами структуры
являются разноимённые ионы, а силы, скрепляющие частицы, могут
быть сведены в основном к силам электростатическим, как в гетеро-
полярных молекулах. К данной группе кристаллов относится огром-
ное большинство неорганических твёрдых диэлектриков, в частно-
сти, щёлочно-галоидные соединения, широко распространённые в
природе кристаллы силикатов и алюмосиликатов и т д. Вследствие
того, что силы взаимодействия при ионных связях достигают боль-
ших значений, ионы в данных решётках весьма плотно упакованы и
свободное пространство, которое остаётся между ионами, обычно
заметно меньше, чем размеры самих ионов.
2. Кристаллы с атомной связью, в которых элементом структуры
являются атомы, связываемые атомными силами, как в гомополяр-
ных молекулах. К этой группе кристаллов относится большинство
металлов. Из диэлектриков кристаллическую решётку с атомной свя-
зью образует алмаз. В кристаллических решётках с атомной связью
атомы обычно также плотно упакованы.
3. Кристаллы с молекулярной связью, в которых элементами
структуры являются молекулы, связанные межмолекулярными ван-
дер-ваальсовыми силами взаимодействия. Такого рода молекуляр-
ные решётки образуют большинство кристаллизующихся органиче-
ских соединений, например, парафин, нафталин и т.д. Вследствие
малой величины межмолекулярных сил такого рода межмолекуляр-
ные решётки обладают значительно меньшей прочностью, чем ре-
шётки первых двух типов, и соответствующие кристаллы плавятся
при относительно низких температурах. По этой же причине те час-
тицы, из которых построена решётка, значительно менее плотно упа-
кованы, чем в ионных или атомных решётках.
Указанные группы кристаллов не могут считаться резко разгра-
ниченными, хотя бы уже по той причине, что ионные и атомные связи яв-
ляются по существу крайними предельными случаями одной и той же свя-
зи более общего вида. Кроме того, в некоторых кристаллах могут одно-
временно существовать связи нескольких видов. Так, например, в графите
связи между атомами углерода в одной плоскости являются атомными, в
перпендикулярном же к этой плоскости направлении молекулярными.
Именно наличием этих слабых молекулярных связей и объясняется тот
факт, что отдельные крупинки графита так хорошо скользят друг относи-
тельно друга и сам графит настолько уступает по твёрдости алмазу, со-
стоящему из того же углерода.
Наибольший интерес для нас представляют кристаллы с ионной свя-
зью, так как большинство кристаллических диэлектриков в большей или
меньшей степени относится к этой группе. В ионной решётке взаимное
расположение атомов и связь между атомами определяется наличием двух
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                  По характеру сил, скрепляющих частицы, целесообразно разбить
            кристаллы на следующие три основные группы:
                     1. Кристаллы с ионной связью, в которых элементами структуры
                  являются разноимённые ионы, а силы, скрепляющие частицы, могут
                  быть сведены в основном к силам электростатическим, как в гетеро-
                  полярных молекулах. К данной группе кристаллов относится огром-
                  ное большинство неорганических твёрдых диэлектриков, в частно-
                  сти, щёлочно-галоидные соединения, широко распространённые в
                  природе кристаллы силикатов и алюмосиликатов и т д. Вследствие
                  того, что силы взаимодействия при ионных связях достигают боль-
                  ших значений, ионы в данных решётках весьма плотно упакованы и
                  свободное пространство, которое остаётся между ионами, обычно
                  заметно меньше, чем размеры самих ионов.
                     2. Кристаллы с атомной связью, в которых элементом структуры
                  являются атомы, связываемые атомными силами, как в гомополяр-
                  ных молекулах. К этой группе кристаллов относится большинство
                  металлов. Из диэлектриков кристаллическую решётку с атомной свя-
                  зью образует алмаз. В кристаллических решётках с атомной связью
                  атомы обычно также плотно упакованы.
                     3. Кристаллы с молекулярной связью, в которых элементами
                  структуры являются молекулы, связанные межмолекулярными ван-
                  дер-ваальсовыми силами взаимодействия. Такого рода молекуляр-
                  ные решётки образуют большинство кристаллизующихся органиче-
                  ских соединений, например, парафин, нафталин и т.д. Вследствие
                  малой величины межмолекулярных сил такого рода межмолекуляр-
                  ные решётки обладают значительно меньшей прочностью, чем ре-
                  шётки первых двух типов, и соответствующие кристаллы плавятся
                  при относительно низких температурах. По этой же причине те час-
                  тицы, из которых построена решётка, значительно менее плотно упа-
                  кованы, чем в ионных или атомных решётках.
                  Указанные группы кристаллов не могут считаться резко разгра-
            ниченными, хотя бы уже по той причине, что ионные и атомные связи яв-
            ляются по существу крайними предельными случаями одной и той же свя-
            зи более общего вида. Кроме того, в некоторых кристаллах могут одно-
            временно существовать связи нескольких видов. Так, например, в графите
            связи между атомами углерода в одной плоскости являются атомными, в
            перпендикулярном же к этой плоскости направлении – молекулярными.
            Именно наличием этих слабых молекулярных связей и объясняется тот
            факт, что отдельные крупинки графита так хорошо скользят друг относи-
            тельно друга и сам графит настолько уступает по твёрдости алмазу, со-
            стоящему из того же углерода.
                  Наибольший интерес для нас представляют кристаллы с ионной свя-
            зью, так как большинство кристаллических диэлектриков в большей или
            меньшей степени относится к этой группе. В ионной решётке взаимное
            расположение атомов и связь между атомами определяется наличием двух
                                                                                   50

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com