Cтраница 3
Позднее трехдипольный эффект учел Аксельрод [ 17а, б ] в случае кристаллов инертных газов. [31]
Результат вычислений энергии первого порядка трехчастичных взаимодействий, проведенных для объяснения стабильности кристаллов инертных газов, оказался отрицательным в том смысле, что из этих вычислений следовала большая стабильность решетки с плотной гексагональной упаковкой, что противоречит эксперименту. Следует, однако, заметить, что кристаллы инертных газов удерживаются посредством вандерваальсовых взаимодействий второго порядка. Поэтому трехчастичные компоненты вандерваальсовых сил могут играть существенную роль в проблеме стабильности кристаллов. [32]
В работе [39] с помощью уравнения ( V-4) рассчитаны также поверхностные напряжения кристаллов инертных газов. Получены отрицательные величины, по абсолютному значению составляющие около одной десятой поверхностной энергии. [33]
Следовательно, мы должны принять многоатомные взаимодействия как единственную возможность объяснения стабильности кубической решетки кристаллов инертных газов. Однако, прежде чем изучать многоатомные взаимодействия в кристаллах инертных газов, обсудим очень кратко стабильность кристаллов галогени-дов щелочных металлов, в случае которых возникает аналогичная проблема. [34]
Следовательно, мы должны принять многоатомные взаимодействия как единственную возможность объяснения стабильности кубической решетки кристаллов инертных газов. Однако, прежде чем изучать многоатомные взаимодействия в кристаллах инертных газов, обсудим очень кратко стабильность кристаллов галогени-дов щелочных металлов, в случае которых возникает аналогичная проблема. [35]
С теоретической точки зрения наиболее простыми кристаллами, в которых осуществляется ван-дер-ваальсовская связь, являются кристаллы инертных газов. При атмосферном давлении, при понижении температуры все инертные газы, за исключением гелия, переходят в твердое состояние, образуя решетку гранецентрированного куба. [36]
![]() |
Теплота плавления кристаллов инертных газов. [37] |
В таблице XXV представлены результаты сравнения вычисленных по (97.13) теплот плавления с данными эксперимента для кристаллов инертных газов. [38]
Вычисленные величины включают поправки на перераспределение ионов у вновь образованной поверхности; эти поправки незначительны для кристаллов инертного газа, но становятся существенными для ионных кристаллов. Необходимо заметить, что энергия когезии зависит почти исключительно от электростатического взаимодействия, тогда как электростатическая компонента поверхностной энергии соизмерима с. Поэтому поверхностная энергия по порядку величины должна совпадать с энергией, обусловленной лондоновскими дисперсионными силами; другими словами, поверхностная энергия определяется энергией, требующейся для раскалывания кристалла на две нейтральные части, в то время как энергия когезии зависит от энергии, требующейся для разделения противоположно заряженных ионов. [39]
Если принять во внимание грубость модели, то согласие с результатами оптических экспериментов, проводившихся на кристаллах инертных газов, получается довольно хорошим. На этом примере хорошо иллюстрируется плодотворность подхода, основанного на представлении о коллективных колебаниях. Действительно, с его помощью довольно сложную задачу удалось свести к знакомой и легко решаемой задаче о двух связанных осцилляторах. [40]
В каждой из этих решеток полный эффект не пренебрежимо мал, а составляет 2 - Я % энергии сцепления кристаллов инертных газов, возрастая от неона к ксенону. При этом оказывается, что данный трехди-польпый эффект, являясь относительно дальнодействугощим, не достаточно чувствителен к структуре кристалла, чтобы можно было обнаружить заметную разницу в энергиях двух типов упаковок. К тому же ограничения, накладываемые на динольные взаимодействия, и исключение перекрывания ( обменных сил) нсобосновапы: в применении к ближайшему окружению атома в кристалле. В то же время было найдено, что трехдипольпый эффект объясняет экспериментальные значения третьего вириаль-ного коэффициента сжатого аргона [18, 19], где его применение оправдано. [41]
В каждой из этих решеток полный эффект не пренебрежимо мал, а составляет 2 - 9 % энергии сцепления кристаллов инертных газов, возрастая от неона к ксенону. При этом оказывается, что данный трехди-польный эффект, являясь относительно дальнодействующим, не достаточно чувствителен к структуре кристалла, чтобы можно было обнаружить заметную разницу в энергиях двух типов упаковок. К тому же ограничения, накладываемые на дипольные взаимодействия, и исключение перекрывания ( обменных сил) необоснованы в применении к ближайшему окружению атома в кристалле. В то же время было найдено, что трехдипольный эффект объясняет экспериментальные значения третьего вириаль-ного коэффициента сжатого аргона [18, 19], где его применение оправдано. [42]
Физические механизмы высокотемпературной ползучести имеют универсальное значение для всех классов кристаллических тел - металлов, ионных и ковалентных соединений и кристаллов инертных газов. Соответственно книга адресована не только геофизикам и геологам, но и всем, кто интересуется фи-I зическим материаловедением. [43]
Отметим это обстоятельство, поскольку оно играет существенную роль в ионных кристаллах, но не будем обсуждать его здесь в связи с кристаллами инертных газов. Диамагнитный вклад в восприимчивость кристаллов инертных газов подавляется парамагнитным вкладом Ланжевена ( см. разд. [44]
Мы представляем себе ионные кристаллы состоящими из ионов с замкнутыми электронными оболочками, так что в первом приближении их электронная зонная структура должна напоминать электронную структуру кристаллов инертных газов. [45]