ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические потенциалы точечных дефектов из "Физическая химия твердого тела" В данном разделе мы будем представлять все дефекты в формализме относительных составляющих единиц, однако для простоты записи будем обозначать их символами Крегера, общепринятыми для структурных элементов. В дальнейшем символика Хауффе будет использоваться лишь для записи квазихимических реакций в тех случаях, когда нужно четко подчеркнуть различие в формализмах относительных составляющих единиц и структурных элементов. [c.59] Рассмотрим сначала кристалл простого вещества А, содержащий следующие дефекты вакансии междуузельные атомы А1 и примесные атомы Р, образующие дефекты замещения Ра - в узлах решетки А. Эффективные заряды дефектов е считаем произвольными. [c.59] Первое слагаемое в формуле (2.4) описывает потенциальную энергию идеального кристалла без учета энергии колебаний второе — изобарный потенциал системы ЗЫь гармонических осцилляторов, соответствующих тепловым колебаниям N атомов. [c.60] Заметим, что при малых концентрациях дефектов число узлов практически равно общему числу атомов и доли мест дефектов, расположенных в узлах решетки, практически совпадают с их атомными долями (отношение числа дефектов к числу атомов). На этом основании вместо долей мест часто говорят об атомных долях дефектов. Однако доля мест не равна атомной доле для междуузельных атомов, если общее число междуузлий не равно числу узлов и, следовательно, общему числу атомов. [c.62] Доли мест, занимаемых дефектами, являются наиболее удобными единицами измерения концентраций дефектов при описании квазихимических реакций в твердых телах. Однако в некоторых случаях, например при записи условия электронейтральности, удобнее оперировать с числом частиц в единице объема. Поэтому в дальнейшем мы будем использовать оба способа выражения концентраций символ [/с] будет обозначать концентрацию дефектов сорта к, выраженную в долях мест Nk — их число в единице объема. [c.62] Рассмотрим теперь электронные дефекты в неметаллических кристаллах — электроны проводимости и дырки. Как уже отмечалось, механизм их движения по кристаллу в разных случаях может описываться двумя приближениями. [c.62] Сравнение выражений (2.18) и (2.21) показывает, что оба приближения дают для химических потенциалов электронных дефектов качественно одинаковый результат — логарифмическую зависимость от концентраций. Отличие состоит в том, что в приближении широких зон (2.21) отсутствует вибрационный член, обусловленный изменением частот колебаний соседних атомов, что вполне естественно при нелокализованном характере распределения зарядов электронных дефектов. Вместо него в формулах (2.21) содержится член, определяемый эффективной плотностью состояний Ы и отражающий волновые свойства электронов. [c.64] Полученную формулу можно рассматривать как частный случай формулы (2.22), соответствующей концентрации решетки равной единице. Поэтому формула (2.22) в формализме квазихимического метода описывает все компоненты дефектного кристалла при малых концентрациях дефектов. [c.65] Вернуться к основной статье