Дефект - замещение
Cтраница 1
Дефекты замещения часто имеются в структуре кристалла-хозяина даже при высшей степени очистки вещества. Это в особенности касается таких тугоплавких материалов, как окислы. Он может возникать ( особенно в NaCl) вследствие гидролиза исходного материала. Кроме примесей, присущих исследуемому веществу, можно преднамеренно вводить специальные добавки в расплав или раствор, из которого получают кристаллы. [1]
Аналогичное рассмотрение дефекта замещения показывает, что его взаимодействие с окружающими ионами характеризуется эффективным зарядом, равным разности зарядов примесного иона и основного иона, замещенного примесью. В случае когда примесный и замещенный им основной ион имеют равные заряды, эффективный заряд дефекта замещения равен нулю. [2]
Простейший тип дефектов замещения - это атомы, которые возникают при ультрафиолетовом, у - или рентгеновском облучении. Кристаллическая матрица должна быть достаточно жесткой, чтобы образующиеся атомы не могли рекомбинировать в результате диффузии. Например, в таких кислотах, как H2SO4, Н3РО4 или НС1О4, атомы водорода могут возникать и удерживаться в ловушках при 20 К [177], однако при несколько более высокой температуре сигнал ЭПР быстро исчезает. Атомы водорода в кристаллах CaSO4 - / 2Н2О [179] или CaF2 [178] могут годами сохраняться при комнатной температуре. [3]
Антисайт: особый вид дефекта замещения, когда собственный атом В занимает положение другого собственного атома А. [4]
Методом ЭПР можно обнаружить и некоторые диамагнитные дефекты замещения; к ним можно отнести центр типа FOH, обсуждавшийся в разд. К этому же типу относятся / - л-центры в щелочных галогенидах. Если атом натрия замещает калий в КС1 вблизи электрона, захваченного анионной вакансией, то ширина линий в спектре ЭПР увеличивается от 46 до 71 Гс. Однако для точной идентификации и локализации соседних ядер в случае замещения калия на литий в КС1 следует воспользоваться методом ДЭЯР. [5]
Так, вакансия означает недостачу атома в соответствующем узле; дефект замещения - недостачу основного атома и наличие вместо него чужеродного. Другими словами, в системе относительных составляющих единиц дефект эквивалентен разности между отвечающим ему структурным элементом и тем, который должен быть расположен в данной кристаллографической позиции идеального кристалла. При таком определении дефектов их следует рассматривать как некие квазичастицы, свойства которых определены по отношению к фону идеальной кристаллической решетки. [6]
Афх ( В) и Вфх ( А) - дефекты замещения атомов В атомами А и наоборот; Авх и ВАХ - структурные элементы, соответствующие этим дефектам. [7]
 |
Потенциальная ( а и энергетическая ( б диаграммы беспримесного полупроводника. [8] |
Атомы примесей обычно замещают в узлах кристаллической решетки атомы основного вещества, образуя дефекты замещения. [9]
В кристаллах химических соединений с неионной связью, например интерметаллических или валентных соединений, дефекты замещения могут возникать и при отсутствии примеси, когда атомы А частично размещаются в узлах подрешетки. Такая разупорядоченность называется антиструктурной. В бинарных ионных кристаллах антиструктурная разупорядоченность не наблюдается, так как размещение катионов в анионной подрешетке и наоборот потребует слишком больших затрат энергии. Для кристаллов многокомпонентных ионных соединений типа шпинелей, содержащих катионы двух или более сортов, характерно разупорядочение катионов, подобное антиструктурному. При этом катионы в идеальном кристалле, занимающие неэквивалентные узлы, более или менее хаотически распределяются по узлам обеих подрешеток. Такое разупорядочение особенно важно для понимания свойств магнитных материалов - ферритов. [10]
Таким образом, при сравнительно низких концентрациях примеси основная ее часть находится в виде свободных дефектов замещения [ Вмг ], а концентрация нейтральных комплексов пренебрежимо мала. Другими словами, рассмотренный случай отвечает полной диссоциации комплексов. [11]
Анионные вакансии ассоциируют с анионами, заряд которых больше заряда остальных анионов кристалла; это - анионные дефекты замещения. [12]
Наиболее общий и важный случай включает быстро диффундирующие междоузельные атомы, которые в результате взаимодействия с вакансиями образуют более устойчивые дефекты замещения. Тогда скорость диффузии атомов и соответствующая модель процесса учитывает процесс диссоциации атомов замещения на вакансии и междоузельные атомы, которые затем диффундируют независимо друг от друга. Реком-бинируя с вакансией в любом другом месте решетки, междоузельные атомы закрепляются в узлах, что приводит к общему перемещению атомов, входящих в решетку по схеме замещения. [13]
Так, символы FA и РФ ( А) ( соответственно в системе структурных элементов и относительных составляющих единиц) обозначают дефект замещения с положительным эффективным зарядом, равным по абсолютному значению заряду электрона; символы VMZ - и MC ] Z - означают вакансию в подрешетке М с отрицательным эффективным зарядом, в z раз превышающим заряд электрона. [14]
В ковалентных кристаллах избыток металла ( или электроположительного компонента) приводит к проводимости n - типа, если преобладающими дефектами будут неметаллические вакансии или металлы в междоузлиях, обратное справедливо для дефектов замещения. [15]
Страницы: 1 2 3