Cтраница 3
Для объяснения такой сложной зависимости авторы [36] предполагают, что двуокись гафния обладает преимущественно ионной проводимостью и что перенос тока осуществляется связанной миграцией кислородных вакансий и междоузельных ионов кислорода. [31]
По-видимому, для объяснения миграционных процессов в стеклообразных материалах необходимо учитывать не только прочность закрепления того или иного катиона в окружающем его кислородном полиэдре, но и возможные локальные изменения в анионной матрице стекла при вхождении диффундирующего катиона. При обсуждении электропроводности двущелочных силикатных стекол в [10] эти факторы учтены, во-первых, в виде различной величины эффективного отрицательного заряда кислорода ( и его поляризуемости), зависящего от электроотрицательности, и, во-вторых, в виде электрических взаимодействий междоузельных ионов ( и их вакансий) с окружающими немостиковыми ионами кислорода. [32]
![]() |
Решетка с дефектами по Френкелю ( а и дефектами по Шоттки. [33] |
Дгфекты по Френкелю состоят в наличии вакансий и междоузель-ных ионо в в эквивалентных соотношениях. Междоузельный ион движется в кристалле, переходя из одного междоузельного положения в другое; вакансии также подвижны. При встрече междоузельные ионы и вакансии рекомбинируют друг с другом. Между процессом образования вакансий и процессом рекомбинации устанавливается динамическое равновесие. Как правило, дефекты по Френкелю образуют в кристалле ионы лишь одного рода, тогда как ионы другого рода прочно удерживаются в узлах; выход их в междоузлия практически исключен. [34]
При образовании дефекта по Френкелю ионы, испытывающие время от времени большие смещения под влиянием тепловых флуктуации, покидают свои правильные положения в узлах и переходят в междоузлие, результатом чего является возникновение вакансии в решетке. Междоузельный ион и вакансия теряют связь друг с другом и свободно движутся в кристалле; первый по междоузлиям, вторая по своей подрешетке. При встрече междоузельные ионы и вакансии могут рекомбиниро-вать друг с другом. [35]
Возникающая при этом положительная дырка диффундирует затем к поверхности кристалла, где реагирует с другой положительной дыркой, образуя три молекулы азота. На этой стадии ядро металлического бария заряжено отрицательно. Оно притягивает поэтому междоузельные ионы бария, одновременно увеличиваясь в размере и переходя в нейтральное состояние. После нейтрализации ядра на него может перейти следующий электрон. Таким образом, ядро растет в результате поочередного захвата электронов и ионов бария. [36]
Развивая идеи А. Ф. Иоффе, объяснявшего электропроводность ионных кристаллов движением ионов, испарившихся в пространство междоузлий, Яков Ильич обратил внимание на то, что, помимо атома в междоузлии, нужно рассматривать еще и дырку, оставшуюся после акта перехода иопа в это междоузлие. Вот такое образование, состоящее из атома в междоузлии и дырки, вошло в физику под названием френкелевская пара. Оба компонента пары Френкеля ( междоузельный ион и вакансия) под влиянием внешнего электрического поля могут направленно перемещаться по решетке и переносить заряд. [37]
К категории чисто ионных соединений необходимо отнести в первую очередь галогениды металлов, а в качестве типичного примера целесообразно рассмотреть образование бромистого серебра, которое тщательно изучено. В результате взаимодействия брома с серебром получается бромистое серебро, которое является соединением стехиометрического состава, обладающим чисто катионной проводимостью в нейтральной атмосфере и в атмосфере, содержащей пары брома. По Френкелю, в бромистом серебре существует равновесие между междоузельными ионами Ag и дефектами Ag, концентрации которых равны между собой. [38]
При нормальных температурах обычно принимают следующую схему образования поверхностного и внутреннего скрытых изображений. Поверхностное изображение образуется в результате приближения вакантных анионных узлов ( Митчелл) или междоузельных ионов серебра ( Мотт, Митчелл) к центрам светочувствительности, захватившим фотоэлектроны. Внутреннее скрытое изображение, согласно Ото [6], образуется в результате приближения междоузельных ионов серебра к внутренним ловушкам, приобретшим отрицательный заряд путем захвата фотоэлектронов. [39]
![]() |
Краевая дислокация в кристалле с простой кубич. решеткой. АВСО плоскость сдвига, АВ - граница зоны сдвига ( краевая дислокация, Ь вектор Бюргерса. [40] |
Точечные дефекты: вакансии-не занятые частицами узлы кристаллич. В простейшем бинарном кристалле АВ возможно образование двух видов вакансий УА и Ув, двух видов междоузельных атомов А, и Вг; атомы А и В в кристаллографич. Тогда, согласно принципу электронейтральности, в решетке должно образоваться дополнит, число вакансий или междоузельных ионов, чтобы скомпенсировать избыточный локальный заряд введенной примеси. [41]
Хорошо известно что, явление сверхпроводимости в металлах возникает благодаря эффективному притяжению электронов друг к другу. Вследствие этого электронный газ в металле становится единым целым и не чувствует сопротивление решетки при движении. Таким образом если эффективное притяжение между электронами приводит к сверхпроводимости, то эффективное притяжение между междоузельными ионами, между вакансиями обуславливает высокую подвижность ионов. [42]
Коэффициент диффузии у 36С1 примерно в 1000 раз меньше, чем у иона серебра, и, следовательно, диффузией отрицательного иона можно пренебречь. Как видно из рис. 19, экспериментальное значение корреляционного фактора / 0 6 при 350 С. Эберт и Тельтов [21] рассчитали значения концентрации и подвижности дефектов при этой температуре и нашли, что междоузельные ионы Ago в AgCl имеют подвижность в 4 раза большую, чем подвижность вакансии. [43]
Согласно теории дефектов ионной решетки Шоттки и Вагнера, следует ожидать, что число положительных дырок или электронов, находящихся в термодинамическом равновесии с парами брома или металлическим серебром, абсорбированными кристаллом, зависит от степени беспорядка решетки. Идеальная решетка не способна абсорбировать в сколько-нибудь заметном количестве какие-либо заряженные частицы, независимо от знака их заряда. Константа скорости пропорциональна концентрации электронов, но степень беспорядка может быть сильно изменена введением в решетку бромида серебра двухвалентных катионов, например ионов Cd 2, которые увеличивают число вакантных серебряных узлов и одновременно уменьшают число междоузельных ионов Ag и вакантных бромных узлов. Опытами Юнга [2] было показано, что при прочих равных условиях увеличение концентрации ионов Cd 2 вызывает значительное ( до 50 раз) увеличение константы скорости движения ионов серебра и почти такое же уменьшение константы скорости движения ионов брома. Оба ЭУИ результата прекрасно согласуются с теорией дефектов кристаллической решетки и позволяют оценить степень ее беспорядка. [44]
Благодаря высокой удельной прочности и превосходным противокоррозионным свойствам его широко применяют в авиационной технике. В настоящее время его используют также для изготовления оборудования химических производств. Металл легко пассивируется в аэрированных водных растворах, включая разбавленные кислоты и щелочи. Полупроводниковые свойства пассивирующей пленки обусловлены в основном наличием кислородных анионных вакансий и междоузельных ионов ТЛ3, которые выполняют функцию доноров электронов и обеспечивают оксиду проводимость / г-типа. Потенциал титана в морской воде близок к потенциалу нержавеющих сталей. Фладе-потенциал имеет довольно отрицательное значение ( EF - 0 05В) [2, 3], что указывает на устойчивую пассивность металла. Нарушение пассивности происходит только под действием крепких кислот и щелочей и сопровождается значительной коррозией. [45]