Бивакансия
Cтраница 1
 |
Бивакансия в ионном кристалле. [1] |
В щелочно-галлоидном кристалле бивакансия выступает в роли как упругого, так и электрического диполя. Различные взаимные расположения катионной и анионной вакансий в паре отвечают разным ориентациям диполя в кристалле. [2]
Достижение критической плотности бивакансий в частицах означает возникновение неустойчивого состояния системы, смену механизма диссипации энергии, переход к фрагментации частиц. Стадия I, таким образом, переходит в стадию II, когда возникают условия для фрагментации частиц, связанные с образованием сдвиго-неустойчивых фаз. [3]
Учет возможности образования градиента концентраций вакансий, бивакансий и других дефектов в порошковом слое позволяет предположить, что при развитии процесса соединения перенос массы в зону взаимодействия осуществляется в основном посредством дислокационного перемещения атомов по вакансиям. [4]
В процессе охлаждения, кроме того, может происходить аннигиляция точечных дефектов или образование бивакансий, которые диффундируют еще быстрее, чем одиночные вакансии. Большая скорость охлаждения может также вызвать большие напряжения и пластическую деформацию. Возникающие при этом дислокации могут действовать как ловушки или источники вакансий. [5]
Это объясняется ассоциацией противоположно заряженных катионных и анионных вакансий в парные комплексы ( VMVX), которые принято называть бивакансиями. [6]
Теория этих явлений разработана группой Рахили Дох-нер, которая провела расчеты на ЭВМ и показала, что все зависит от того, как ориентируются асимметричные точечные дефекты ( например, бивакансии) под влиянием внешнего напряжения по отношению к кристаллографическим осям и Существующей в кристалле дислокационной сетки. [7]
 |
Схематическое изображение изменений по границе ( а при наличии эффекта Кнркендалла ( б н эффекта Френкеля ( в. [8] |
Если атомы одного из кристаллов, граничащих друг с другом ( например AI), обладают большой подвижностью в кристалле А2, чем атомы А2 в кристалле А ( DtD2), то в кристалле А вблизи поверхности раздела происходит накопление избыточных вакансий. Объединение этих вакансий в бивакансии и другие более крупные скопления приводит к возникновению пор. [9]
 |
Точечные дефекты. [10] |
Точечные дефекты могут объединяться в простые комплексы и более сложные группы - кластеры. Простейшие комплексы дефектов изображены на рис. 6.1, б: I - бивакансия ( соединение двух вакансий), II - вакансия и примесный атом, III - краудион ( от crowd - толпа, переуплотнение) - лишний атом на узловой прямой. [11]
Данные по энергиям диссоциации [35, 36] показывают, что двухатомные молекулы щелочных металлов, меди, серебра, золота относительно стабильны в парообразной фазе, что указывает на возможность образования ассоциатов кислородных вакансий в соответствующих окислах. Более того, учитывая, что энергия образования двухатомной молекулы меди составляет 1 76 - 10 - 19 Дж на атом, а энергия, выделяющаяся при конденсации парообразной меди, равна 5 6 - Ю-19 Дж, можно ожидать возникновения ассоциатов более крупных, чем бивакансии. Действительно, из термодинамических данных [37] следует, что доминирующими дефектами нестехиометрического оксида меди являются ассоциаты ( Уо) 4 - Двухатомные молекулы Mg, Ca, Sr, Ba малоустойчивы и, следовательно, в соответствующих оксидах трудно ожидать образования устойчивых ассоциатов нейтральных кислородных вакансий. [12]
Кроме того, они образуются в процессе диффузионного отжига. Термодинамически равновесное количество бивакансий много меньше количества одиночных В. Диффузия), как отжиг, химико-термическая обработка, спекание металлических порошков и др. Лит. [13]
В ионном кристалле особыми электрическими свойствами обладают не только вакансии, но и примеси, в частности, заряженные примеси замещения. Такой точечный дефект, естественно, также обладает избыточной кулоновской энергией, а потому ему выгодно объединиться с отрицательно заряженной катионной вакансией. Нетрудно понять, что по своим электрическим свойствам пара примесь-вакансия мало отличается от рассмотренной выше бивакансии. Однако локальная деформация кристалла, а также возможные ориентации диполя в кристаллической решетке иные, чем у бивакансии. Последнее следует хотя бы из того обстоятельства, что оба дефекта ( заряженная примесь и вакансия) располагаются в одной и той же ионной подрешетке. [14]
В ионном кристалле особыми электрическими свойствами обладают не только вакансии, но и примеси, в частности, заряженные примеси замещения. Такой точечный дефект, естественно, также обладает избыточной кулоновской энергией, а потому ему выгодно объединиться с отрицательно заряженной катионной вакансией. Нетрудно понять, что по своим электрическим свойствам пара примесь-вакансия мало отличается от рассмотренной выше бивакансии. Однако локальная деформация кристалла, а также возможные ориентации диполя в кристаллической решетке иные, чем у бивакансии. Последнее следует хотя бы из того обстоятельства, что оба дефекта ( заряженная примесь и вакансия) располагаются в одной и той же ионной подрешетке. [15]
Страницы: 1