Cтраница 2
При дырочной проводимости ( рис. 6.2 б) в соединительных проводах по-прежнему движутся электроны, а в полупроводнике ток следует рассматривать как перемещение дырок. Электроны с отрицательного полюса А поступают в полупроводник и заполняют пришедшие к этому полюсу дырки. Такое объединение электронов с дырками называют рекомбинацией. К положительному полюсу Б приходят электроны из соседних частей полупроводника, и в этих частях образуются дырки, которые перемещаются от правого края к левому. [16]
При этом не столь важно, совершается ли эта передача электронов полностью или происходит только сдвиг электронной плотности от одного атома к другому. В том случае, когда эта передача происходит полностью, можно электроны направить по проводам и получить электрический ток. В большинстве случаев происходит объединение электронов атомов элементов, участвующих в реакции, образуется химическая связь и совершается лишь едва заметный сдвиг электронных облаков от одной группировки атомов к другим. Компонент реакции, принимающий электроны, называется окислителем. Компонент реакции, который отдает электроны и своими электронами достраивает ( восстанавливает) чью-то электронную конфигурацию, называется восстановителем. [17]
Интерметаллические соединения могут образовываться в жидких расплавах, при распаде твердых растворов или в твердом состоянии за счет процессов диффузии одного металла в другом. Интерметаллиды, возникающие за счет объединения электронов нескольких атомов, имеют пониженную электрическую проводимость и повышенную хрупкость. [18]
Образование соединений между металлами представляет очень важную проблему при разработке сплавов со специальными свойствами. Интерметаллические соединения могут образовываться в жидких расплавах, при распаде твердых растворов или в твердом состоянии за счет процессов диффузии одного металла в другом. Интерметаллиды, возникающие за счет объединения электронов нескольких атомов, имеют пониженную электропроводность и повышенную хрупкость. [19]
Согласно современной теории это происходит из-за того, что при низких температурах электроны могут объединяться в пары, образуя новые квазичастицы. Эти квазичастицы, называемые парами Купера, имеют удвоенный заряд электрона, но нулевой спин. Таким образом, в отличие от электронов, являющихся фермионами, новые квазичастицы - бозоны. Из дальнейшего будет ясно, что объединение электронов в пары Купера при низких температурах энергетически выгодно. Ток этих квазичастиц и является сверхпроводящим. Иначе говоря, при низких температурах в проводнике имеются две компоненты тока: сверхпроводящая и нормальная. Чем ниже температура, тем больше превалирует сверхпроводящая компонента, и при температуре ниже критической мы получаем сверхпроводимость. [20]