Металлическая проводимость
Cтраница 1
 |
Контуры энергетических зон.| Энергетические зоны натрия в зависимости от межъядерного расстояния. Истинное равновесное расстояние обозначено г0. [1] |
Металлическая проводимость проявляется тогда, когда имеется частично заполненная зола, как на рис. 8.8.6. Переходные металлы с их недостроенными с. [2]
Металлическая проводимость непосредственно зависит от металлической связи. Явление электронной проводимости в металлах сразу становится понятным, если мы сравним кристалл металла ( проводник) с атомом, имеющим неполностью занятую электронную оболочку, а непроводник ( изолятор) - с атомом инертного газа. [3]
Металлическая проводимость возникает при наличии частично занятых электронами энергетических зон, в пределах которых электроны обладают высокой подвижностью. В непроводящих веществах ( изоляторах) имеются полностью заполненные энергетические зоны, отделенные от свободных энергетических зон широкой запрещенной зоной ( рис. А. У полупроводников ширина запрещенной зоны мала, так что уже при подводе тепловой энергии электроны могут переходить в более высоколежащие зоны. Поэтому в противоположность веществам с металлической проводимостью у полупроводников повышение температуры вызывает увеличение электропроводности. Тот же эффект может наблюдаться при воздействии световой энергии. Это объясняет фотопроводимость у селена. [4]
Металлическая проводимость, обусловленная подвижностью электронов, являющихся носителями заряда. При увеличении температуры проводимость металлических проводников ухудшается, поскольку движение электронов через решетку кристалла затруднено вследствие более активного теплового движения атомов в решетке. Вещества, характеризующиеся металлической проводимостью, называются проводниками I рода. [5]
Металлическую проводимость имеют и бориды. Согласно Пол-ковникову, Баландину и Таберу [419], при гидрировании цикло-гексена, а также циклопентадиена, кротонового и коричного альдегидов бориды палладия, платины, родия более активны, чем соответствующие металлы. [6]
Металлическую проводимость, напротив, можно понять, только допустив, что электроны ведут себя практически как свободные частицы. Простейшее представление состоит в предположения, что электроны образуют газ невзаимодействующих частиц. Согласно квантовой теории частице, не обладающей силовым полем, соответствует плоская волна с волновым вектором k и импульсом р ftk. Поскольку значения k в конечном кристалле лежат очень плотно, но тем не менее дискретно ( граничные условия для электронных волн выполняются только для определенных длин волн X 2jt / fe), то электроны заполняют отдельные состояния с определ ешшмя значениями k, При этом следует учитывать принцип Паули, согласно которому каждое такое k - состояние может быть занято только двумя электронами с противоположно направленными спинами. Внутренность сферы Ферми иногда называют фермии морем. [7]
Металлическую проводимость можно ожидать лишь в моносоединениях многовалентных актиноидов, где электронами проводимости могут стать электроны с 5 / - уровня. Переходные металлы IV-VII групп, передавая часть валентных электронов тому азота, образуют структуры типа NaCl преимущественно с металлической проводимостью. Наличие такой структуры обусловлено / - конфигурацией ионов, а металлическая проводимость - избытком валентных электронов металла. [8]
Отсутствие металлической проводимости и диэлектрические свойства галогенидов щелочных металлов и окислов щелочноземельных металлов указывают на переход одного ( или двух) валентных электронов, вследствие чего зона проводимости металла оказывается пустой. Систематические исследования физических свойств карбидов титана, циркония и гафния показали [129, 130], что металлический характер проводимости в этих карбидах обусловлен исключительно вакансиями по углероду, создающими избыток атомов металла, которые вносят свои d - и s - электроны в зону проводимости. [9]
В целом металлическая проводимость уменьшается в следующей последовательности: металлкарбиднитридборид. К этой группе относятся соединения элементов побочных подгрупп четвертой, пятой и шестой групп периодической системы. [10]
С наличием металлической проводимости тесно связаны высокая теплопроводность и оптические свойства металлических веществ. Так, электроны могут вследствие их высокой подвижности осуществлять отвод тепла путем переноса энергии из областей с более высокой температурой в области с более низкой температурой. Высокие коэффициенты поглощения и отражения излучения у металлов объясняются наличием в энергетических зонах очень тесно расположенных чередующихся занятых и свободных состояний. Этим обусловлены металлический блеск и непрозрачность. В тонкодисперсном состоянии все металлы имеют черный цвет. [11]
Потеря кристаллом металлической проводимости сопровождается возникновением щели в энергетическом спектре, то есть обращением в ноль плотности состояний на некотором энергетическом интервале. Как видно из рис. 4, для структуры Стса в области, где она наиболее выгодна, имеет место резкое уменьшение плотности состояний на поверхности Ферми, однако она остается конечной. То есть, наиболее выгодная из рассмотренных структур не теряет металлической проводимости до давления в 4 Мбар. При этом не исключено, что в рассмотренном интервале давлений наиболее выгодной окажется некая более экзотическая структура, чем Стса, и она все же будет характеризоваться потерей металлической проводимости. [13]
В случае металлической проводимости энергия EF должна совпадать с пиком плотности состояний в валентной зоне. [15]
Страницы: 1 2 3 4