Дефекты структуры и физические свойства кристаллов. Семенова Г.В - 14 стр.

UptoLike

½ O
2
(g) O
O
x
+ 2 V
Cu
x
O
O
x
+ 2 V
Cu
+ 2 h
Повышение концентрации вакансий способствует ускорению диффузии и
усилению крипа. В восстановительной атмосфере крип уменьшится (хотя и
не исчезнет совсем).
Естественно, точечные дефекты являются не единственным факто-
ром, определяющим механические и другие свойства кристалла, однако
каждый раз необходимо учитывать наличие дефектов, их концентрацию, и
по возможности использовать.
§ 3. Оптические свойства
Среди оптических свойств, чувствительных к наличию дефектов,
можно отметить оптическое поглощение и люминесценцию.
Оптическое поглощение
В тех случаях, когда энергетическая полоса поглощения соответ-
ствует видимой части спектра, наблюдается появление окраски. Окраска
кристаллов не всегда связана с дефектами нестехиометрии; часто это обу-
словлено электронными переходами между уровнями, возникающими при
расщеплении d-подуровней в кристаллическом поле лигандов. Однако хо-
рошо известны и случаи, когда в роли центров окраски выступают дефек-
тыи собственные, и примесные. Наиболее известным примером является
образование F- и V-центров в галогенидах щелочных металлов (ГЩМ).
Кристаллы ГЩМ, бесцветные в обычных условиях, приобретают ин-
тенсивную окраску, если их прогреть в парах соответствующего щелочно-
го металла. Так, кристалл хлорида натрия, обработанного в парах натрия, ок-
рашивается в зеленовато-желтый цвет, хлорида калияв фиолетовый и т.п.
Это явление носит название аддитивного окрашивания. Очевидно, при
этом возникают дефекты, ответственные за окраску, которые получили на-
звание F-центров (Farbenzentre – центры окраски). Установить природу
этих центров несложно. Кристалл ГЩМ при нагревании в парах щелочно-
14
               ½ O2 (g) ↔ OOx + 2 VCux ↔ OOx + 2 V″Cu + 2 h•
Повышение концентрации вакансий способствует ускорению диффузии и
усилению крипа. В восстановительной атмосфере крип уменьшится (хотя и
не исчезнет совсем).
     Естественно, точечные дефекты являются не единственным факто-
ром, определяющим механические и другие свойства кристалла, однако
каждый раз необходимо учитывать наличие дефектов, их концентрацию, и
по возможности использовать.


                        § 3. Оптические свойства
     Среди оптических свойств, чувствительных к наличию дефектов,
можно отметить оптическое поглощение и люминесценцию.
                        Оптическое поглощение
     В тех случаях, когда энергетическая полоса поглощения соответ-
ствует видимой части спектра, наблюдается появление окраски. Окраска
кристаллов не всегда связана с дефектами нестехиометрии; часто это обу-
словлено электронными переходами между уровнями, возникающими при
расщеплении d-подуровней в кристаллическом поле лигандов. Однако хо-
рошо известны и случаи, когда в роли центров окраски выступают дефек-
ты – и собственные, и примесные. Наиболее известным примером является
образование F- и V-центров в галогенидах щелочных металлов (ГЩМ).
     Кристаллы ГЩМ, бесцветные в обычных условиях, приобретают ин-
тенсивную окраску, если их прогреть в парах соответствующего щелочно-
го металла. Так, кристалл хлорида натрия, обработанного в парах натрия, ок-
рашивается в зеленовато-желтый цвет, хлорида калия – в фиолетовый и т.п.
Это явление носит название аддитивного окрашивания. Очевидно, при
этом возникают дефекты, ответственные за окраску, которые получили на-
звание F-центров (Farbenzentre – центры окраски). Установить природу
этих центров несложно. Кристалл ГЩМ при нагревании в парах щелочно-
                                    14