Френкеля механизм образования

Имеется по крайней мере три общепризнанных механизма образований вакансий в решетках. Эти механизмы рассмотрены на примере строения простого ионного кристалла (рис. 5), но подобные явления могут иметь место и в кристаллах других видов. Одним из возможных путей образования вакансий является перемещение иона из его нормального положения в решетке в некоторое промежуточное положение. Такие вакансии называются дефектами по Френкелю [14]. (рис. 6). Вторая возможность образования вакансий — дефекты по Шоттки [26] — состоит в перемещении [c.32]

Возможиость образования диффузионных покрытий связана с процессом диффузии в твердых телах. Согласно Хевеши, процесс диффузии в твердых телах совершается в результате прямого обмена атомами. Однако такой механизм диффузии требует больших энергетических затрат и связан с мгновенным искажением решетки, что практически мало вероятно. Н. С. Горбунов считает, что наиболее физически обоснованным следует считать механизм диффузии в твердых телах, предложенный Я. Н. Френкелем, согласно которому атомы металла могут поки- [c.69]

Разупорядочение по Френкелю и Шоттки. О наличии вакансий и междоузельных атомов в кристаллической решетке свидетельствуют такие экспериментальные факты, как ионная проводимость и возможность сравнительно быстрой диффузии в кристаллах при температурах, намного ниже их точки плавления. Образование собственных дефектов может быть следствием термодинамически равновесного процесса, протекание которого связано с увеличением энтропии системы. Механизм этого процесса можно представить следующим образом. [c.82]

Обычный механизм образования нестехиометрического ионного кристалла состоит в захвате электронов вакантными анионными узлами решетки (дефектами по Шоттки) или междоузельными катионами (дефектами по Френкелю) я миграцией нейтрального металлоида из кристалла. В связи с этим вопрос об устойчивости металлических активных центров в полупроводниках оказывается тесно связанным с теорией дефектов по Шоттки и Френкелю. [c.122]

Френкель [25] исходит из этого же механизма образования зародышей, однако считает, что возникновение трехмерного зародыша происходит без правильного наслаивания, а примерно так же, как образование равновесной капли из пересыщенного пара. При этом он ссылается на предположения Оствальда, что, например, при сублимации молекулы пересыщенного пара сначала конденсируются в капли, а уже затем кристаллизуются. [c.63]

В реальных системах различные типы симметричного и антисимметричного разупорядочения возникают самопроизвольно. Например, в бромиде серебра наблюдаются дефекты по Шоттки и дефекты по Френкелю. Спонтанное образование двух симметричных видов дефектов эквивалентно появлению двух комбинаций из них. Обсудим теперь различные дефекты более детально. Сложные механизмы разупорядочения, включающие не менее трех типов собственных дефектов, рассматриваются в разделе ХП1.4.7. [c.305]

Рассматриваются возможные механизмы образования дефектов типа Френкеля в кристаллах под действием у-квантов с энергией [c.212]

Поверхностный потенциал возникает также и на границе металла с воздухом или вакуумом. Механизм его образования можно представить себе следующим образом. Согласно принципу Паули на одном (нулевом) уровне могут одновременно находиться лишь два электрона с противоположно ориентированными спинами. Следующие два электрона должны располагаться уже на более высоком энергетическом уровне и т. д. Поэтому в среднем электроны металла имеют значительную кинетическую энергию, которая не обращается в нуль даже при абсолютном нуле. В результате этого, как показал Я- И. Френкель, электронный газ выходит за пределы решетки и создает поверхностный скачок потенциала (индекс м означает ме- [c.21]

Простой междоузельный механизм — перемещение атомов по междоузлиям. Если атомы переходят из нормального узла решетки в междоузлие, как это имеет место в случае образования дефектов по Френкелю, то далее они легко перемещаются по кристаллу из одного междоузлия в другое. Подвижность такого рода характерна для системы, состоящей из решеток основного компонента и внедренных в эти решетки в виде твердого раствора атомов другого компонента. Одним из вариантов этого механизма является так называемый междоузельный механизм вытекания или эстафетный механизм, при котором атом, находящийся в междоузлии, переходит в нормальный узел, выталкивая находившийся там атом в новое междоузлие. Этот тип перемещения может наблюдаться в тех случаях, когда прямое перемещение из одного междоузлия в другое энергетически невыгодно. [c.162]

Вообще говоря, теория дислокаций — это область физики твердого тела и непосредственного отношения к теме данной книги она не имеет, тем не менее мы коротко, в общих чертах, рассмотрим применение этой теории в химии поверхностей. По-видимому, наиболее простыми типами дефектов являются дефекты, образованные избыточными, или внедренными, атомами, — дефекты Френкеля [70] и дефекты, образованные недостающими атомами или вакансиями, — дефекты Шоттки [71]. Такие точечные дефекты играют важную роль в диффузии и электрической проводимости в твердых телах, а также при внедрении солей в первичные решетки частиц иной валентности [72]. Термодинамически существование дефектов определяется энергией и энтропией их образования. Эта ситуация напоминает образование изолированных дырок и блуждающих атомов на поверхности. Дислокации в свою очередь можно рассматривать как организованную совокупность точечных дефектов дислокации представляют собой дефекты решетки и играют важную роль в механизме пластической деформации твердых тел. В отличие от точечных дефектов образование дислокаций обусловливается не столько термодинамическими требованиями, сколько механизмом возникновения зародышей и роста кристалла (см. разд. У П1-4). [c.215]

В этой схеме отчетливо видна аналогия с переносом тока дефектами Френкеля в кристаллах роль междуузельных катионов здесь играют избыточные катионы возле немостикового кислорода. Первый тип описанного механизма соответствует образованию дефектов , а второй — их миграции. [c.56]

Действительно, приближение к температуре размягчения приводит к заметному проявлению нового механизма релаксационного процесса — интенсивному разрушению узлов, образованных межмолекулярными связями Зависимость энергии активации от температуры становится более выраженной. Необходимость учитывать эту зависимость отчетливо проявилась еще в работах Я. И. Френкеля по исследованию диффузии в твердых телах. Затем развитые им представления успешно применялись для описания диффузии в полимерах [c.142]

Механизм зарождения кристаллов в переохлажденных гомогенных расплавах исследован недостаточно полно. Наиболее приемлемое объяснение явления образования центров кристаллизации в объеме переохлажденной жидкой фазы дает теория гетерофазных флуктуаций, разработанная Френкелем [18]. Согласно этой теории, вблизи точки плавления в расплаве возникают местные и временные флуктуации, которые представляют собой скопления с ориентированным расположением молекул — наподобие кристаллической решетки. Состояние этих скоплений неустойчивое наряду с образованием наблюдается и распад их. Объединение возникших структурных образований может явиться зародышем, из которого в последующем вырастает кристалл. [c.49]

Вакансия, образовавшаяся по этому механизму, называется дефектом по Шотки. В кристаллах металлов энергетически выгодны только дефекты по Шоттки, хотя возможно одновременное образование дефектов по Шоттки и Френкелю, но дефектов по Френкелю образуется настолько мало, что их не учитывают. [c.171]

Дефекты по Френкелю состоят в наличии вакансий и междоузель-ных ионов в эквивалентных соотношениях. Механизм образования дефекта по Френкелю заключается в том, что ионы, испытывающие время от времени большие смещения под влиянием тепловых флуктуаций, покидают свои нормальные положения в узлах и переходят в междоузлие, результатом чего является возникновение вакансии ( дырки ) в решетке (рис. 49, а). Междоузельный ион движется в кристалле, переходя из одного междоузельного положения в другое ва- -кансии также подвижны. При встрече междоузельные ионы и вакансии рекомбинируют друг с другом. Между процессом образования вакансий и процессом рекомбинации устанавливается динамическое равновесие. Равновесная концентрация вакансий и междоузельных ионов в кристалле зависит от температуры (по условию электронейтральности системы концентрации вакансий и междоузельных ионов при любой температуре одинаковы). Как правило, дефекты по Френкелю об- [c.333]

На рис. 30 приведена условная схема предлагаемого механизма образования деформационного внутреннего двойного слоя в металле и изменения заряда поверхности. На рис. 30, а схематически показаны три последовательных положения узлов решетки и распределения электронной плотности, которые для наглядности даны в одном измерении, нормальном к поверхности. До деформации (I) в металле соблюдается локальная электронейтральность и френкелев- [c.100]

Существенное значение приобрела работа Бернала и Фаулера о квазикристаллической структуре -воды и водных растворов. Она позволила выяснить самый механизм образования координационных структур ионндипольного характера и сделала возможным замену статических представлений динамическими. При этом весьма важную роль сыграли исследования Я. И. Френкеля, обнаружившие изменения координационного числа при плавлении тела. Согласно имеющимся представлениям, тепловое движение атомов жидкости состоит из колебаний атомов около временных состояний равновесия и скачкообразных перемещений из одного положения равновесия в другое. (Второй вид движения соответствует самодиффузии частиц жидкости и, как уже упоминалось, известен под названием трансляционного движения . Трансляционное движение ионов и молекул воды -в растворах представляет собой активированные скачкообразные перемещения. [c.128]

Как видно из рис. 2 и 3, эмиссионные ионные токи свинца с поверхности кварцевого стекла достигают насыщения. Механизм образования этих токов можно представить следующим образом. На границе раздела расплав — кварцевое стекло атомы свинца, адсорбируясь на микродефектах стекла, ионизируются. Образовавшиеся положительные ионы под действием электрическрго поля захватываются этими дефектами и эстафетно перемещаются по механизму Френкеля [6]. На границе раздела кварцевое стекло — [c.84]

Диллон, Метисон и Бредфорт [12] связывают механизм образования пленок из латексов с закономерностями, характерными для вязкого потока. Процесс коалесценции латексных частиц в соответствии с работами Я. И. Френкеля [13] описывается с учетом основных параметров вязкого течения при этом предполагается, что ответственными за коалесценцию частиц являются силы поверх- ) [c.194]

На рис. 2.4 для возможных идеальных механизмов образования феррошпинели приведено предполагаемое смещение исходной границы раздела взаимодействующих фаз МеО и РегОз. В реальных условиях оно изменяется как в результате вышеприведенного усложнения самого механизма протекания реакции, так и благодаря эффектам Киркендалла и Френкеля. Эти эффекты проявляются тогда, когда в процессе диффузии взаим-норастворяющихся веществ вследствие различия парциальных коэффициентов диффузии атомов Ме и Ре или ионов одинаковой валентности встречные диффузионные потоки не одинаковы и на [c.50]

Введение. Опыты описанные в настоящем сообщении, были предприняты с целью выяснения механизма образования нитей серебра, которые появляются на катоде и растут в направлении анода во время измерения ионной проводимости хлорида и бромида серебра. Эти нити наблюдались многими экспериментаторами, среди которых можно назвать Тубандта и Лоренца [1] и Тубандта и Эггерта [2]. Описание этого явления указанными авторами, а также тот факт, что подобные нити не образуются в а-иодиде серебра, побудили автора [3] высказать предположение, что образование нитей в хлориде и бромиде серебра может служить доказательством существования дефектов по Шоттки в этих ионных кристаллах. Образование нитей серебра внутри кристалла легко можно объяснить присутствием в решетке подвижных пустых анионных узлов, диффундирующих к катоду и получающих от него электроны такой механизм обеспечил бы необходимое свободное пространство для роста серебряных нитей в толще кристалла. Образование подобных нитей трудно было бы объяснить, исходя из существования только дефектов по Френкелю в настоящее время нельзя предложить никакого механизма, который мог бы обеспечить необходимое свободное пространство для выделения серебра. Повидимому, именно такой случай имеет место в а-иодиде серебра, в котором ионная проводимость обусловлена только дефектами по Френкелю. [c.92]

Д. в твердых телах связана с механизмом образования вакансий и дислоцированных атомов (см. Дефекты структуры). В результате тепловой подвижности (колебаний около положения равновесия) атомов, ионов, расположенных в узлах кристаллич. решетки, некоторые иа них, обладающие в данный момент избыточной энергией, могут покинуть свое положение равновесия и переместиться в соседние междоузлия. Ранее занимаемые ими места в решетке окажутся вакантными, кроме того, образуется соответствующее число дислопированных атомов, т. е. атомов, расположенных в междоузлиях. Такой процесс, по Френкелю, следует рассматривать как вну г-реннее испарение атомов твердого тепа. Число вакансий, т. е. пустых мест в решетке, вообще может и Н0 соответствовать числу дислоцированных атомов, т. к. вакансии могут образовываться с поверхности твердого тела в результате полного или неполного испарения поверхностных атомов. Каждой данной темп-ре соответствует определенное равновесное число вакансий тем большее, чем выше темп-ра. Вблизи темп-ры плавления число вакансий может достигать 1% числа атомов твердого тела. Наличие пустых мест в кристаллич. решетке реального кристалла обеспечивает возможность процесса Д. в твердых телах. Зависимость коэфф. Д. от темп-ры дается выражением где и —энергия активации процесса Д., составляющая несколько десятков ккал/моль. Помимо обмена местами атомов с незанятыми узлами решетки— вакансиями, Д. п твердых телах может осуществляться посредством прямого обмена местами двух соседних атомов (механизм Хевеши), а также движением атомов и ионов через междоузлия, напр, когда в кристаллич. [c.588]

Величина W , как показано в предыдущем параграфе уменьшается по мере внедрения в метастабильную область, а также при введении поверхностей, избирательно смачиваемых новой фазой напротив, предэкспоненциальный множитель /о не зависит (или слабо зависит) от глубины внедрения в метастабильную область и определяется механизмом преодоления зародышами новой фазы энергетического барьера. Выяснению этого механизма (и соответственно факторов, определяющих значение предэкспоненциального множителя) посвящены исследования по теории образования зародышей новой фазы, проведенные Фольмером, Каишевым, Френкелем, Зельдовичем, Каганом, Дерягиным, Шелудко и др. [c.129]

Микродефекты типа Шоттки возникают в решетке вследствие миграции ионов к поверхности кристалла, где они образуют новые слои. Такой механизм был назван Я- И. Френкелем процессом растворения в кристалле окружающей пустоты. Выполненные за последние годы экспериментальные исследования изменения параметров решетки под действием рентгеновых лучей убедительно доказывают, что образование микродефектов под действием жесткого излучения действительно происходит по указанному вьш1е механизму. [c.100]

При френкелевской разупорядоченности компонента А его химический потенциал определяется аналогично описанному для кристалла с дефектами Шоттки с помощью формулы (3.33а), поскольку концентрация вакансий известна из решений (3.39) и (3.40). Однако в этом случае концентрация вакансий в почти упорядоченной предрешетке В требует дополнительного определения. Хотя в этом случае доминирующими являются дефекты Френкеля, образование вакансий Ув все равно протекает по механизму Шоттки. Поэтому в кристалле, находящемся при равновесных условиях, концентрации вакансий в обеих подрешетках по-прежнему связаны между собой уравнением закона действия масс (3.29) для реакции Шоттки. Поэтому на основании формулы (З.ЗЗб) для химического потенциала компонента В получаем [c.83]

Возможность образования диффузионных покрытий теснейшим образом связана с процессом диффузии в твердых телах. Согласно Хевеши, процесс диффузии в твердых телах совершается за счет прямого обмена атомами. Однако такой механизм диффузии требует больших энергетических затрат и связан с мгновенным искажением решетки, что практически мало вероятно. Н. С. Горбунов считает, что наиболее физически обоснованным следует считать механизл диффузии в твердых телах, предложенный Я. Н. Френкелем, согласно которому ато.мы металла могут покидать свои места в кристаллической решетке в результате тепловых колебаний и миграции, образуя вакант- [c.153]

Так называемая четвертичная структура фибриллярных белков мало изучена, но если иметь в виду, что эти белхи представляют собой резко асимметричные образования жесткого типа (например, трехтяжные спирали коллагена), то можно полагать, что на различных стадиях синтеза и укладки этих белков важную роль в организации структуры должны играть именно те факторы, которые ответственны за самоупорядочение в растворах жесткоцепных полимеров. Конечно, образование дисульфидных связей, которые накладываются на упорядоченную структуру, значительно осложняет расшифровку стадий процесса, приводящих к конечному строению фибриллярных белков. Но это не является ограничением применимости основных принципов образования жидкокристаллических систем к случаю природной организации белковых тел. Интересные фактические данные о структуре фибриллярных белков, которые могут быть использованы при анализе рассматриваемой проблемы, приводятся в монографии Михайлова [3]. Общие представления о механизме сборки макромолекул были изложены Френкелем [4]. [c.222]

Изложенная точка зрения представляется перспективной при исследовании вопроса об образовании F-центров при действии рентгеновых лучей. Экспериментальные данные [7] позволяют представить схематически механизм этого процесса следующим образом. Действие радиации приводит к повыще-нию концентрации свободных электронов и дырок (либо экситонов). В присутствии свободных носителей либо экситонов существенно отлична от нуля вероятность теплового образования дефекта Френкеля с одновременным захватом электрона междоузельным атомом (энергетический уровень ем) и дырки отрицательно заряженной вакансией аниона (энергия 8 ). При этом энергия, затраченная на удаление атома из узла, W, существенно компенсируется выделением энергии sm+ v Это обстоятельство, как и в предыдущем примере, может существенно увеличить вероятность теплового рождения дефекта по сравнению со случаем, когда такое рождение не сопровождается захватом электрона и дырки на уровни образующегося дефекта. Однако оценка, аналогичная приведенной, для случая одновременного захвата электрона и дырки несколько затруднена. Этот вопрос также нуждается в дальнейшем рассмотрении. [c.222]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология