Высокая концентрация - свободный электрон
Cтраница 1
Высокая концентрация свободных электронов в металлах обусловливает их хорошую проводимость и низкое удельное сопротивление QMeT10 - - 10 - ом-м. В типичных изоляторах концентрация свободных зарядов ничтожно мала и удельное сопротивление достигает величин порядка Рииол Ю - Ю1 ом-м. [1]
 |
Температурный ход проводимости диэлектриков ( Д, металлов ( М и полупроводников ( П. и - обычный масштаб. б - полулогарифмический масштаб ( а - в См / м. [2] |
Электрическая поляризация, представляющая собой важнейшее явление для диэлектриков, в металлах не возникает из-за высокой концентрации свободных электронов, которые образуют почти свободный электронный газ, окружающий положительно заряженные ионы. Наличие такого газа приводит к экранированию электрического поля. Лишь при очень высоких частотах, значительно превышающих частоту видимого глазом света ( около 1016 Гц), электронный газ в металлах не успевает взаимодействовать с электромагнитным полем, в результате чего становится возможной поляризация смещения глубинных электронных оболочек ионов относительно ядер. Эти процессы поляризации металлов, происходящие на частотах, больших, чем оптические, и определяют диэлектрическую проницаемость металлов. [3]
В металлах область поглощения и практически полного отражения электромагнитных волн простирается от самых низких частот до УФ ( см. рис. 3.12.5) благодаря черзвычайно высокой концентрации свободных электронов. Однако выше частоты плазменных колебании, обычно - - в УФ-области, коэффициент оп-тьческого преломления металлов обусловлен смещением глубинных электронных оболочек атомов ( оптической поляризацией) и лишь для весьма жестких волн в металлах, как и в диэлектриках, со с. Интересен случай ковалентных полупроводников ( см. рис. 3.12 г), где в ИК-области ( а при низких температурах - в диапазоне СВЧ и даже ВЧ) кристаллы ведут себя как диэлектрики. В самом деле, низкочастотное поглощение обусловлено термически воЗ бужден-ь. Это явление широко используется в ИК-оптнке ( см. гл. В оптическом диапазоне прозрачность полупроводников исчезает из-за фундаментального оптического поглощения ( электронных переходов типа зона - зона), а в области ультрафиолета эти кристаллы ведут себя как металлы. [5]
Вблизи границы раздела Si - SiC2 уровень Ферми & F лежит выше середины запрещенной зоны полупроводника, поэтому концентрация электронов резко увеличивается в направлении электрического поля и вблизи границы раздела образуется область с высокой концентрацией свободных электронов. Эта область называется инверсным слоем. Толщина инверсного слоя очень мала - 5 - 10 нм. Рядом с этим слоем ( на рисунке - справа) возникает область с очень маленькой концентрацией электронов и дырок - обедненный слой. В этом слое находится объемный отрицательный заряд ионизированных акцепторов. [6]
Высокая концентрация свободных электронов и вероятность столкновений второго рода являются прямым следствием мощного возбуждения. Особняком стоит термический эффект бомбардировки, который безусловно связан с высокой нагрузкой, но сам по себе представляет специфическую особенность катодолюминесценции из-за малого коэффициента полезного действия последней. [7]
Под термином металлические катализаторы в дальнейшем будут подразумеваться твердые катализаторы, каталитически активный компонент которых находится в металлическом состоянии. Это состояние характеризуется высокой концентрацией свободных электронов, являющихся носителями электрического тока, и независимостью их числа от температуры, что обусловлено особым характером связи между атомами в твердом металле, проявляющимся в обобществлении части электронов. В терминах зонной теории твердого тела металлическое состояние соответствует неполному заполнению электронами энергетической зоны. [8]
 |
Скорости обмена водорода с дейтерием. [9] |
Обработка активированных катализаторов воздухом, однако, вновь приводит к окислению предварительно обработанной водородом поверхности ZnO и к образованию, таким образом, почти стехиометри-ческой окиси цинка с неактивной поверхностью. Таким образом, граничный слой с высокой концентрацией свободных электронов исчезает почти полностью. Нужно подчеркнуть, что предварительная обработка поверхности окислов л-типа, по-видимому, составляет необходимое условие появления у них каталитической активности. По данным Холма и Блю [96] и Парравано [94], некоторые препараты окислов молибдена, вольфрама и урана и вольфрамовые бронзы неактивны по отношению к обмену водород - дейтерий, пока не произведена обработка их, аналогичная описанной выше для окиси цинка. [10]
Еще большие трудности представляет теоретич. Применение зонной теории в этом случае менее обосновано вследствие высокой концентрации свободных электронов в металлах. Совокупность экспериментальных данных показывает, что наиболее широко как но числу катализируемых реакций, так и по величине активности, каталитич. [11]
Еще большие трудности представляет теоретич. Применение зонной теории в этом случае менее обосновано вследствие высокой концентрации свободных электронов в металлах. Совокупность экспериментальных данных показывает, что наиболее широко как по числу катализируемых реакций, так ц по величине активности, каталитич. [12]
Заметим, что разогрев электронного газа наблюдается в полупроводниках и практически не имеет места в металлах. Причиной этого является невозможность создать в металле сильные поля из-за высокой концентрации свободных электронов и эффекта экранирования. [13]
Основной трудностью в достижении малого значения порога чувствительности при работе с ДЭЗ является большой уровень флуктуации, связанный со значительным фоновым током детектора. Этот фоновый ток неизбежен, так как для получения высокой чувствительности и пропорциональных сигналов от сравнительно больших количеств пробы необходима высокая концентрация свободных электронов. По той же причине недопустимо присутствие в газе-носителе примесей ( например, кислорода), снижающих количество электронов или их подвижность. Обычно уровень фонового тока составляет ( 1 - 5) - 10 - 9 А, при этом уровень шума трудно уменьшить ниже величины ( 1 - 5) - 10 - 13 А. [14]
Напомним, что в ряду оксидов титана конкурирует металлическая и ионно-ковалентная составляющие связи. Вследствие высокой концентрации свободных электронов TiO ведет себя в кислой среде подобно металлам. Наиболее типичными галогенидами элементов подгруппы титана являются соединения ЭГ4, отвечающие высшей степени окисления. Они известны для всех металлов и для всех галогенов. [15]
Страницы: 1 2