Дефектообразование

В идеальном случае оба пути не должны расходиться, но в действительности в последнее время наблюдаются определенные увлечения в химии твердого тела такими физическими приближениями, которые существенно упрощают физико-химическую систему по сравнению с реальностью. Типичным примером такого подхода может служить метод квазихимических реакций, широко применяемый для описания процессов дефектообразования в твердых телах при изменении температуры, давления, состава или в результате взаимодействия их с окружающей средой. Метод кластерных компонентов, получивший распространение в области ферритного материаловедения, относится к той же категории физических приближений, основанных на применении принципа аддитивности. Аддитивные приближения и модели широко используют и в других различных разделах современной химии. Достаточно назвать метод ЛКАО в теории химической связи, представления об электроотрицательности, ионных радиусах и характеристических расстояниях, методы сравнительного расчета термодинамических свойств веществ. Более того, трудно представить себе исследователя, который отказался бы от аддитивности как приема познания. Любое исследование целого начинается с его расчленения (хотя бы мысленно) на части. Применение аддитивных соотношений — совершенно естественная процедура, сопровождающая каждое измерение. Но химия начинается лишь там, где кончается аддитивность. Например, если в результате измерений понижения температуры замерзания раствора обнару- [c.133]

Спрашивается, почему кристаллы стремятся обзавестись дефектами, если процесс дефектообразования сопряжен с затратой. .. Дело в том, что появление дефектов в кристалле создает беспорядок, к которому самопроизвольно стремится любая система при 7 >0°К- [c.326]

Изучение вклада в реальную структуру всевозможных дефектов сталкивается с трудностями, которые обусловлены многообразием источников дефектообразования. В связи с этим необходима их систематизация, в основу которой можно положить принцип, учитывающий степень воздействия этих дефектов на диссипацию энергии в монокристаллах. На основе этого принципа всю совокупность дефектов условно можно разделить на три группы. К первой группе относятся так называемые трехмерные дефекты — всевозможные включения макроскопических размеров. Ко второй группе относятся двумерные дефекты — блочные и малоугловые границы, линии скольжения и дислокации. И, наконец, к третьей группе можно отнести одномерные дефекты вакансии, примеси, кластеры. Так как почти все вышеуказанные дефекты в монокристаллах при высоких температурах подвижны, то учесть их вклад без знания динамики дефектов практически невозможно. Несомненно, более эффективное влияние на реальную структуру оказывают дефекты третьей группы, поскольку их плотность в монокристаллах может быть очень высокой. [c.77]

К принципиальным недостаткам контактного метода относятся образование дефектов изображения из-за контактных нагрузок на фоторезистную пленку и несовмещаемость изображений различных слоев, также связанная с контактными деформациями искривленных поверхностей. Оптимизация условий контактного экспонирования и приводит к тому, что предельные возможности метода не реализуются на практике. Попытки снизить контактное усилие с целью устранения дефектообразований в резисте приводит к падению разрешающей способности метода и неконтролируемому уходу размеров элементов из-за образования зазоров, а также расходимости экспонирующего пучка лучей и дифракции. Расходимость (апертура) пучка лучей даже при наличии конденсорных коллимирующих систем в современных установках экспонирования составляет 3—7°, что и при небольших зазорах приводит к образованию полутени в изображении, отклонениям линейных размеров элементов и ухудшению качества края элементов. Дифракция света на краях элементов при наличии микрозазоров переменной величины по площади объекта приводит к образованию интерференционной структуры в изображении и ряду других нежелательных эффектов, например так называемому двойному краю — оконтуриванию изображения элементов вследствие осцилляции освещенности у края элементов, что связано с контрастностью и пороговыми свойствами светочувствительного материала. Могут искажаться углы элементов и даже их форма, особенно существенными эти искажения могут быть при использовании когерентного света. [c.27]

Для реализации метода над контролируемой поверхностью устанавливают детектор эмиссии электронов, а регистрация сигнала в функции от текущего положения исследуемой поверхности (например, в зависимости от углового положения вращающейся детали) позволяет контролировать процессы дефектообразования, структурных и химических превращений в [c.658]

Каждый атом поверхности будет обладать одной свободной валентностью. Любой поверхностный атом кристаллической решетки, лишенный в плоскости грани по каким-либо причинам своего ближайшего соседа, будет обладать двумя свободными валентностями. Первый вероятный механизм возникновения на поверхности атомов, могущих войти в состав АКЦ, связан с наличием дефектов в поверхностной зоне кристаллической решетки. Этот вывод хорошо коррелируется с экспериментально находимой связью между дефектообразованием и каталитической активностью (см., например, [67—69]). [c.79]

Транспортирующий агент играет ту же роль, что и растворитель при перекристаллизации. В тех случаях, когда очищенный продукт применяется для обычных целей, внедрение в его кристаллы примесей растворителя или вещества-переносчика из-за ничтожного их количества существенного значения не имеет. Иначе обстоит дело, если процессу транспорта подвергаются ультра-чистые вещества, применяющиеся, например, для изготовления транзисторов. В этом случае для предотвращения дефектообразования необходимо учитывать следующие рекомендации. [c.94]

Аналогичные соотношения могут быть получены для других видов дефектов в элементарных и более сложных кристаллах лри условии, что величина Е характеризует энергию, соответствующую реакции дефектообразования. [c.103]

Отметим, что уравнения (11,51) и (11,52) отражают процесс дефектообразования в шпинели, если избыток РегОз, растворяясь в феррите, не теряет кислород. Такая ситуация возможна только при повышенном давлении кислорода в равновесной газовой фазе или при достаточно низких температурах. В противном случае, избыток РегОз диссоциирует до магнетита, не изменяющего стехиометрии кристалла [c.122]

Отсюда следует, что для феррита никеля с избытком никеля доминирует явление дефектообразования по реакции [c.125]

ТЕРМОДИНАМИКА ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЯ В ФЕРРИТАХ [c.260]

ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЕ В НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИХ ФЕРРИТАХ [c.276]

Но для кристалла, в котором идет процесс образования дефектов, эта разность не равна нулю, что очень важно, так как по величине этой разности можно вычислить термодинамические характеристики процессов дефектообразования. [c.174]

Найдем зависимость константы равновесия процесса дефектообразования от температуры . [c.179]

Мы получили теплоту дефектообразования, равную 21 400 кал. К этой величине можно прийти совершенно иным путем. [c.179]

ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЕ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ ФЕРРИТОВЫХ ПЛЕНОК [c.192]

Если для изучения процесса дефектообразования использу- ются измерения удельной теплоемкости Ср и одновременно определяются коэффициенты объемного расширения а, то можно проверить полученные результаты, применив термодинамическое. соотношение [c.20]

Отметим то обстоятельство, что при образовании дефектов -изменение энтропии кристалла происходит не только за счет изменения конфигурации рассматриваемой системы, но и вслед- ствие того, что дефект оказывает влияние на частоты колеба- НИЙ атомов V, находящихся вблизи дефекта. Если (как обычно и бывает) в результате дефектообразования частоты колебаний окрестных атомов снижаются до v, то это дает положительную [c.22]

Таким образом, для понимания природы радиационных эффектов в кристаллах необходимо знание исходного процесса соударения бомбардирующих, частиц с атомами, процесса дефектообразования в той или иной конкретной решетке и механизма влияния дефектов на свойства кристалла. Разумеется, такой схематический подход содержит ряд упрощений, но тем не менее он приводит в радиационной физике к результатам, согласующимся с опытными данными для большинства структур. [c.49]

При составлении уравнений дефектообразования, подобных (2.9) и называемых квазихимическими, следует соблюдать закон сохранения массы и заряда (в том числе эффективного) и не нарушать фиксированного соотношения между числом различных узлов решетки, свойственного данной кристаллической решетке. Учитывая это, процесс дефектообразования в кристалле гематита с избытком металла Ееа+бОз можно выразить уравнением [c.77]

Таким образом, для расчета энтальпии и энтропии дефектообразования достаточно знать ДЯ°(М02), ДЯ°(МО), Л5°(МОг), Л5°(М0) и зависимость предельной нестехиометрии кристалла Mi+6 О2 от температуры. [c.91]

Другим направлением проводимых исследований является изучение процессов дефектообразования при ионной имплантации пластин арсенида галлия. Прямые экспериментальные исследования с привлечением современных методов дополнялись расчетами по модельным компьютерным программам. Было изучено влияние режимов имплантации, типа и режимов постимплантационного отжига на структуру имплантированных слоев. Установлено влияние поверхности подложки на концентрацию и тип точечных дефектов, образующихся при имплантации. Показано, что в процессе активирующего отжига происходит пространственное разделение межузельных атомов и вакансий и обогащение поверхностного слоя последними. Изучены механизмы влияния дислокационной структуры подложек на характер распределения имплантированной примеси и радиационных дефектов по площади подложек. Результаты исследований представляют практический интерес при разработке процессов импланта-ционного легирования полупроводников. [c.158]

В обзоре обсуждаются также принципиально новые недавно открытые возможности дальнейшего развития реакции Трофимова-Гусаровой, заключающиеся в успешном применении ионизирующей радиации (электромагнитное излучение рентгеновского и g-диaпaзoнoв) для активации элементного фосфора и для управления его реакционной способностью путем контролируемого процесса биографического и наведенного дефектообразования в его структуре 28-30 [c.162]

Таким образом, расчеты [114] позволяют непосредственно определять энергию диссоциации отдельных химических связей и достаточно обоснованно трактовать как природу образования различных структурных дефектов в 8Ю2, так и предоставляют возможность изучения разнообразных факторов, могущих оказывать влияние на процессы дефектообразования, на микроскопическом уровне. Например, аналогичный описанному цикл расчетов энергий формирования дефектов в ЗЮг, допированном германием (отметим, что для системы ЗЮгГОе наиболее предпочтительным является стеклообразное состояние, см. ниже) показал [114], что присутствие атома Ое в локальном окружении дефектов, в результате ослабления отдельных связей в матрице (энергии связи Се— О меньше, чем 81—О), способствует понижению энергетического барьера формирования структурных дефектов в сравнении с чистым 8162, см. рис. 7.10. [c.165]

Дефектообразование в нестехиомет-рических ферритах. Ферриты — типичные соединения переменного состава, сохраняющие однофазность структуры при значительном варьировании параметров состояния [2]. В общем случае шпинельная структура феррита МеРегО реализуется не только при соотнощении МеО [c.121]

В тех случаях, когда отсутствуют данные о природе доминирующих дефектов нестехиометрии в том или ином феррите, целесообразно рассматривать задачу дефектообразования в более общем виде. С учетом возможного варьирования состава процесс образования моноферрита из окислов можно выразить уравнением [c.125]

Заметим, что величина (с1А)р т соответствует изобарически изотермическому изменению потенциала Гиббса в общем случае. При образовании в кристалле какого-либо дефекта (аА)р т приравнивается величине ((10)р т, где О — термодинамический потенциал несовершенства строения кристаллической решетки. Соответственно изменение объема (с1У)р г, обусловленное работой упругих сил, рассматривается как активационный объем дефектообразования. [c.214]

ТО ДКа/А5 = х/р, что даст нам оценку энтропии дефектообразования. Можно показать, что это соотношение верно для любой модели, в которой ДС зависит только от V. Из равенства ДУаАО = Х следует также А8 = к АС, где к — постоянная. [c.217]

Опыты последних лет показали, что в ионных щелочногалоидных кристаллах роль механизма Варли в дефектообразовании несущественна /4V В ВаТЮ ведущая роль этого механизма в дефектообразовании также представляется сомнительной. [c.54]

Известно, что любое химическое взаимодействие является результатом атомных или молекулярных столкновений, которые свободно происходят лишь в газовых и жидких системах, когда реакция идет во всем объеме. У твердофазных реакций реакционная зона локализована на границе раздела фаз, которая энергетически неоднородна и содержит активные центры, выступаюш,ие в роли инициаторов реакции. Чтобы понять природу этих центров, равно как и возможность протекания реакции уже после образования слоя продукта, разделяющего реагенты, целесообразно познакомиться с особенностями реальной структуры твердых тел и процессами разупорядочения. Поэтому обсуждению механизмов твердофазных реакций в этой главе предпосланы разделы, посвященные явлениям дефектообразования. [c.73]

Учитывая, что при разупорядочении по Шоттки вакансии образуются во всех подрешетках, можно ожидать, что металлические вакансии — акцепторы электронов. Поэтому в кристаллах MgO и PbZrOs, разупорядочивающихся по Шоттки, процесс дефектообразования можно выразить квазихимическими уравнениями [c.78]

Используя аналогичные приемы, можно определить характер зависимости концентрации дефектов от состава, температуры и давления пара летучего компонента для более сложных кристаллов, являющихся продуктами взаимодействия двух оксидов [5] или халькогенидов [7]. Рассмотрим сравнительно простые диаграммы дефектообразования кристаллов р-глинозема, являющегося полиалюминатом натрия переменного состава, который однофазен лишь с избытком оксида натрия по отношению к гипотетическому составу ЫаА1ц017 (рис. 2.6). Ниже приведены квазихимические уравнения возможных реакций разупорядочения и соотношения между концентрациями точечных дефектов при условии их беспорядочного расположения в решетке [c.85]

Уравнение (2.21) выражает наиболее вероятный в энергетическом отношении процесс перехода ионов Ма+ из регулярных узлов в междоузлия, а уравнение (2.22)—собственное электронное раз-упорядочение в кристалле. Очевидно, что при любых условиях В уравнении (2.23) символ ака о обозначает активность N320 в полиалюминате переменного состава, а само уравнение характеризует процесс дефектообразования, обусловленный избытком МааО по отношению к стехиометрическому составу ЫаА1ц017. При этом, в соответствии со структурными данными [8], предполагается, что положительный заряд избыточных ионов N31- компенсируется отрицательным зарядом металлических вакансий У"х. Уравнение (2.24) выражает равновесие кристаллов р-А Оз с кислородом газовой фазы, причем, исходя из реальных свойств, можно утверждать, что К < .Кз- [c.86]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология