Электрон фазовая диаграмма

При рассмотрении учения о фазовых равновесиях автор стремился раскрыть термодинамическую сторону проблемы и показать теоретически происхождение фазовых диаграмм, широко используемых при развитии физико-химических основ легирования полупроводников и металлов. При этом не рассматриваются их геометрический строй и вопросы кристаллизации сплавов различного состава, что подробно изучается в курсах материаловедения. Существенное внимание в книге уделено теоретическим основам электрохимии, так как она, с одной стороны, играет важную роль в отдельных процессах технологии электронной техники и микроэлектроники, а с другой — приобрела за последние два десятилетия исключительное значение в раскрытии механизмов поведения примесей в полупроводниках. [c.3]

Причины того или иного характера изменения температуры плавления при добавлении компонентов друг к другу не связаны с термодинамикой и заключаются в особенностях ствия на электронном уровне. Однако если известен характер направленности взаимного влияния компонентов на температуру плавления компонентов и известно, что равновесие в системе двухфазное, то, пользуясь описанным методом, можно совер- шенно четко показать характер фазовой диаграммы. Для термодинамики гетерогенных систем помимо рассмотренного представляют интерес два других случая взаимного влияния компонентов на температуру плавления, а именно [c.277]

Несмотря на то что сплавы, которые имеют состав, соответствующий приведенным выше значениям Пэ/Па, обычно попадают в область гомогенности отдельных фаз, впоследствии оказалось, что точные значення этих отношений — "/г, Vi3 и 4 — не имеют особого физического смысла. Путем использования квантовой механики для определения возможных энергетических состояний электронов в металлах удалось рассчитать теоретические значения Пэ/Яа иа границах устойчивости а-, р- и у-фаз (а-фаза представляет собой твердый раствор с плотноупакованной структурой одного из чистых металлов). При сопоставлении этих величин с экспериментальными значениями Пэ/ла следует помнить о том, что границы устойчивости фаз могут изменяться при изменении температуры (т. е. линии, разделяющие области устойчивости различных фаз па фазовой диаграмме, пе обязательно параллельны оси температур). В случае р-фаз область составов, для которых фаза устойчива, всегда сужается при понижении температуры. В табл. 29,11 приведены экспериментальные значения / э/Ла для четырех систем, в которых существуют и р-, и Y-фазы. Во второй колонке даны Лд/Ла в а-фазе при максимальной растворимости, в третьей колонке — для границы устойчивости р-фазы с наименьшей электронной концентрацией, в четвертой колонке указаны отношения для границ [c.486]

Модель соверщенного раствора может быть применена к системе Ag - Аи. Кристаллографические радиусы серебра и золота почти равны (144,4 и 144,1 нм соответственно [7]), а электронные конфигурации этих атомов очень близки. Фазовая диаграмма данной системы не содержит соединений (она имеет вид [c.366]

Для определения совместимости полимеров используют рентгенографию, оптическую и электронную микроскопию, значения механических и диэлектрических потерь, ЯМР, радиотермолюминесценцию, построение фазовых диаграмм, термо- [c.286]

Все эти элементы существуют в разнообразных молекулярных модификациях. Некоторые из них уже обсуждались для кислорода и серы, в гл. 5 была приведена часть фазовой диаграммы серы (рис. 5.14). В гл. 17 рассмотрена электронная структура молекулярного кислорода на основе теории молекулярных орбиталей, которая наиболее удовлетворительно объясняет экспериментальные данные о наличии у молекулярного кислорода двух неспаренных электронов на молекулу. [c.9]

Первые параграфы посвящены краткому изложению некоторых общих положений приведено несколько замечаний о факторах, влияющих на структурную устойчивость ( 2), обсуждены возможные магнитные обменные взаимодействия ( 3) и влияние электростатического кристаллического поля на электронные состояния ионов в соединениях ( 4). В Б и 6 подробно обсуждены различные типы материалов там рассмотрены соединения, образованные соответственно с ионами непереходных и переходных металлов. Чтобы дать экспериментаторам как можно больше сведений, автор привел в приложении I ссылки на самые последние исследования фазовых диаграмм для многих систем. В приложении П (таблицы П.1—П.62) собраны структурные и магнитные характеристики соединений. В каждой таблице в последнем столбце указаны номера работ, которые вынесены в отдельный список, хотя многие из них дублируются в списке литературы к основному тексту. [c.13]

Первое из этих правил вытекает из работы Юм-Розери [5], посвященной изучению последовательности структур, наблюдаемых на фазовых диаграммах сплавов меди, серебра и золота с другими металлами, например с оловом, цинком, кадмием и т. д. Было найдено, что каждая из наблюдаемых структур существует при определенном фиксированном отношении числа валентных электронов к числу атомов 1). Эти фазы можно рассматривать как интерметаллические соединения с довольно широкими областями гомогенности изучение различных фазовых [c.14]

Фазовая диаграмма германия (см. рис. 116) в общих чертах похожа на диаграмму кремния. Однако вследствие меньшей энергии связи валентных электронов переход германия в металлическое состояние происходит при более низкой температуре (960° вместо 1412°) и при более низком давлении (125 кбар). Объем германия при плавлении уменьшается на 5,5%, чему соответствует повышение координационного числа с четырех до восьми. Ранее было показано [162, 212], что это может быть объяснено разрушением четырех ковалентных связей и переходом всех четырех валентных электронов в электронный газ. Высокая концентрация газа (4 ЭЛ атом) приводит к перекрытию внешних ортогональных групп в -оболочках ионов Се , что ведет к октаэдрическому окрун<ению [c.267]

Фазовая диаграмма для йода известна до небольших давлений. Тройная точка соответствует температуре 116° и давлению 90 мм рт. ст. Электросопротивление йода снижается с увеличением давления до 300 кбар, оставаясь на высоком уровне [20]. При очень высоких давлениях у йода должны коллективизироваться все валентные электроны и он будет переходить в металлическое состояние вначале, по-видимому, с простой кубической и ОЦК структурой, а затем в плотную кубическую модификацию. [c.271]

Рис. 21. Схематическая фазовая диаграмма радиального движения электрона в атоме водорода. Очерченная площадь представляет р г.

Другим современным методом, служащим для построения диаграмм состояния, является метод рентгеноструктурного анализа. Рентгеноструктурный анализ является одним из наиболее совершенных методов изучения всех превращений, сопровождающихся изменением кристаллической решетки. Поэтому он особенно полезен при исследовании полиморфных превращений, образования и распада твердых растворов, а также образования химических соединений. Методами рентгеноструктурного анализа изучают металлы, сплавы, минералы, неорганические и органические соединения. Рентгеноструктурный анализ применяется для качественного и количественного фазового анализа гетерогенных систем, для исследования изменений в твердых растворах, определения типа твердого раствора и границ растворимости. Рентгеноструктурный анализ является дифракционным структурным методом он основан на взаимодействии рентгеновского излучения с электронами вещества, в результате которого возникает дифракция рентгеновского излучения. Основную информацию в рентгеноструктурном анализе получают из рентгенограмм. Типы рентгенограмм сильно зависят от природы и состава фаз. Между типом рентгенограммы и типом диаграммы состояния существует определенная связь. Особенно полезны рентгенографические данные для построения той части диаграмм, которые описывают равновесные процессы в твердом состоянии, где процессы установления равновесных состояний протекают очень медленно. [c.235]

Построение реальных диаграмм состояния сводится к определению опытным путем температур фазовых превращений, характера и состава фаз, находящихся в данной системе в равновесии при различных температурах. Эти исследования производятся различными методами химического и физико-химического анализа — термическим, микроскопическим, электронно-микроскопическим, рентгенографическим, электронографическим, локальным рентгеноспектральным и другими методами анализа. Иногда используют также дилатометрические исследования, изучение электросопротивления, твердости и других свойств материалов. [c.281]

Резкое изменение химической связи приводит к изменению структуры как дальнего, так и ближнего порядков. На диаграммах плотность — температура это изменение отражается скачком. В частности, делокализация электронов разрушенных ковалентных связей при плавлении способствует уплотнению структурных составляющих и увеличению координационного числа. Если в ходе фазового превращения характер взаимодействия остается в основном неизменным, что наблюдается, например, при плавлении веществ, склонных к образованию молекулярных структур или ионных кристаллов, то резкий скачок плотности не наблюдается. Рентгенографическое определение плотности при высоких температурах технически сложно, поэтому для измерения ее используют гидростатическое взвешивание и пикнометрический метод. [c.271]

Однако в период становления диффузионной теории это и не могло быть сделано, поскольку отсутствовали экспериментальные методы получения соответствующих параметров и прямого исследования процессов формирования и разрушения соединений. В настоящее время эта задача частично решена. Разработана методология получения диаграмм фазового состояния, измерения коэффициентов взаимо- и самодиффузии, определения межфазного натяжения в расплавах полимеров [270] и т. д. Один из перспективных методов, появившихся в последние годы [380] и позволяющих комплексно решать задачи формирования и разрушения адгезионных и аутогезионных соединений, связан с применением аналитической электронной микроскопии, включающей использование сканирующей, просвечивающей электронной микроскопии и рентгеноспектрального электронно-зондового микроанализа. [c.254]

Таким образом, возрастание отношения с а от 1,57 до 1,6333, отвечая переходу от слегка сплюснутой к сферической форме иона, соответствует последовательности смены типов структур от Mg к a-Sm, a-La и Си, характерной и для превраш,ений при повышении температуры [57], Фазовые РГ-диаграммы лантаноидов усложняются также возможностью переходов свободных электронов на дискретные s-, d- и /-уровни. [c.275]

Церий. Металл церий является первым элементом в группе лаптанндов. Это первый элемент, у которого начинает заполняться 4/-орбиталь при отсутствии электронов на 5 -орбитали. Фазовая диаграмма церия изображена на рис. 41. Она очень сложная, поэтому рассмотрим только некоторые ее участки. Прн комнатной температуре и атмосферном давлении церий обладает так называемой формой, 7-Се имеет кубическую гранецентрированную структуру с параметром о = 0,514 нм. Сжатие церия при давлении 670 МПа и температуре 20 °С приводит к превращению его в новую модифика- [c.150]

Упрощенная фазовая диаграмма системы ioH2iS04Na—Н2О представлена на рис. 133. Исследования, проведенные с использованием методов рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии, позволяют высказать следующие представления о структурах мезоморфных фаз. [c.336]

Мешалка с возвратно-поступательным механизмом, катушкой и электронной и триггерной схемой использовалась в экспериментах Лонгворта и Плеша [32] при изучении фазовых диаграмм точек замерзания смеси тетрахлорида титана с различными алкилхлоридами (см. также разд. 5.3.3). [c.144]

Электронные соединения. В системах типа AsBi, содержащих переходный металл, Си, Ag или Аи и металл одной из первых Б-подгрупп, обычно реализуется один (или более) из трех структурных типов, представляющих собой (3-, у- и е-струк-туры твердый раствор на одной из сторон фазовой диаграммы обозначается как а-фаза. (3-, y- и е-Фазы не обязательно сохраняют свою устойчивость вплоть до комнатной температуры. Например, в системе Си—А1 (3-фаза является неустойчивой при температурах ниже 540°С. Структуры этих фаз таковы [c.484]

Соотношения Энгела — Бруера могут применяться аналогичным образом и к сплавам. Так, Бруер определил допустимое отклонение, которое можно ожидать на каждой стороне 1, 2 и 3 (s+p)-электронов, что соответствует о. ц. к.-, г. п. у.-структу-рам. Определив эти пределы, можно оценивать соответствующие составы в заданном бинарном сплаве или интерметаллической системе, и таким образом построить фазовую диаграмму. Это успешно выполнено для ряда интерметаллических систем [20— 22]. [c.136]

В некоторых растворах молекулы растворенного вещества не диссоциируют на анионы и катионы, а ионизуются, т.е. распадаются на катион и свободный электрон. Примером могут служить растворы различных металлов (щелочных, щелочноземельных и редкоземельных) в жидком аммиаке и некоторых других растворителях [8], приведенных в табл. 2.4. Примеры фазовых диаграмм металло-аммиачных растворов поиведены на рис. 2.17. Здесь область 1 соответствует расслоению раствора на две фазы - бронзовую и голубую , 2 - област ь однородного раствора, 3 - область, в которой в растворе вьшадает в осадок твердый аммиак, а в области 4 из раствора вьшадает в осадок твердый металл. Равновесие сосуществующих голубой и бронзовой фаз аналогично равновесию насыщенного пара с жидким металлом критическая точка расслоения на голубую и 28 [c.28]

При изучении сплавов состав фаз можно определить химически анализом образцов, составляющих единые фазы, установленные металлографическими методами, или путем приготовления сплавов различного состава и определения фазовых диаграмм, как описано выше. За последние годы разработан другой метод, метод спектрометрического рентгеновского локального микроанализа, который оказался весьма плодотворным при изучении гетерогенных веществ, в том числе горных пород и сплавов. Этот метод позволяет произвести полный химический анализ очень небольших участков образца без его разрзгахения. Высоковольтный пучок электронов, подобный пучку электронов в электронном микроскопе, фокусируют на небольшом участке диаметром - 1 мкм полированной [c.526]

С ковалентными соединениями сернистый ангидрид образует многочисленные сольваты, в большинстве случаев являясь акцептором электронов (через атом серы) и лишь в нескольких случаях — донором электронов (через атом кислорода). Так, фазовая диаграмма BFg—SO2 указывает на образование аддукта SOg-BFg. Любопытно, что в системе B I3—SOg в отличие от системы BFg—SO2 при низкой температуре образуются два несмешиваюпщхся раствора, которые, однако, при комнатной температуре становятся полностью смешивающимися [c.242]

Для простых систем, например, при получении полу-ВПС из линейного полимера и бифункционального полимера, образующего трехмерную сетку, могут быть построены разовые диаграммы для трехкомпонентной системы [601, 604]. Фазовые диаграммы для четырех- и более компонентных систем должны быть получены для разных степеней сонверсии составляющих сеток, т.е. дол>г<но быть множество данных для оценки состояний системы. Если при этом учесть взаимосвязь скоростей реакций составляющих сеток (см. разд. 8.3), то реализация такой задачи практически невоз.можна. Поэтому о механизме разделения (спинодальном или нуклеационном) судят либо по структурным данньш рассеяние рентгеновских лучей, частично электронная микроскопия), либо по вязкоупругим свойствам [618]. Следует также иметь в виду, что в сложных системах процесс микрофазового разделения остается незавершенным и конечная структура материала является неравновесной. Неравновесными являются также и выделившиеся области микрофазового разделения с неизменным составом, отвечающим определенной стадии разделения, после которой в силу кинетических причин разделение далее не происходит, и система остается в состоянии "вынужденной совместимости. [c.231]

Ханле, Шарманн и Зайберт [34] установили, что число пиков ТСЭ точно соответствует числу особых точек на фазовых диаграммах кристаллогидратов. Мак-симумы термостимулированной эмиссии при обезвоживании совпадают с максимумами при возбуждении обезвоженных кристаллов электронной бомбардировкой или а-частицами. Пики ТСЭ оказываются, однако, несколько сдвинутыми в область более высоких температур по отношению к пикам выделения воды. Аналогичная картина наблюдается для самовозбуждающейся эмиссии, вызванной десорбцией с металлов и оксидов и при последующей электронной бомбардировке (см. рис. 2). Пики ТСЭ также в ряде случаев сдвинуты по отношению к максимумам скорости десорбции в область повышенных температур [35]. Этот вопрос требует специального теоретического рассмотрения с точки зрения физико-химического механизма эмиссии [28]. [c.261]

VIII группа (инертные газы). Инертные газы имеют полностью заполненные внешние электронные оболочки 1я (гелий) и х р (остальные инертные газы) и образуют в твердом состоянии плотные упаковки — гексагональную (гелий) и кубическую (остальные элементы). Связь между атомами этих элементов слабая молекулярная, внешние ортогональные р -орбитали их оболочек не перекрываются, и атомы ведут себя в конденсированном состоянии как квазисферические, образуя плотные упаковки. Фазовые диаграммы для инертных газов построены для сравнительно небольших давлений. При очень больших давлениях можно ожидать перекрытия ортогональных р-орбиталей внешних электронных оболочек р и фазового перехода плотной кубической структуры в ОЦК. Известно, что а-Не имеет ОЦК структуру, а (3-Не — плотную гексагональную [256]. [c.271]

В термодинамической теории свойства фаз определяются через их макроскопические характеристики и не рассматривается молекулярное и электронное строение. Между тем именно характер взаимодействия компонентов на молекулярном уровне, особенности химической связи, т. е. распределение электронной плотности между атомами в пределах первой координационной сферы, определяют, в конечном итоге, строение диаграмм состояния. Однако, основываясь на термодинамических характеристиках компонентов (параметрах стабильности) и учитывая характер их взаимодействия (определяемый параметрами взаимодействия), можно теоретически рассчитать линии фазового равновесия и вывести основдые типы диаграмм состояния. [c.13]

Под (влиянием реакционной среды электронные свойства объема и паверхности оиионых катализаторов изменяются. Эти изменения авязаны с фазовыми переходами при восстановлении катализатора (с образованием р азличного рода вакансий). На рис. 40 показана диаграмма изменения электропроводности СигО при обив [c.148]

Расчет Р. тройных смесей выполняют при помощи треугольной диаграммы фазового равновесия. Для четырехкомпонентной системы расчет процесса ипогда ведут в пространствен ной диаграмме, а при большем числе компонентов графич. представление фазового равновесия уже невозможно. Это обстоятельство, а также поливариантность системы затрудняет расчет процесса и изучение влияющих на него факторов. Из предложенных методов расчета наиболее точным является метод от тарелки к тарелке , трудоемкость к-рого значительно уменьшается в случае применения электронных счетных машин. [c.317]

Нужно сказать, что на основе групповых разложений и диаграммного метода за последние 10 лет были достигнуты значительные успехи в развитии классической теории плотных газов и невырожденного электронного газа. Так, в работах [31, 33] на основе подробного анализа диаграмм, встречающихся нри групповом разложении двухчастичной корреляционной функции, для последней, без предположения о слабости взаимодействия, было построено замкнутое интегральное уравнение. Правда, это уравнение весьма сложно но структуре и для его решения необходимо разрабатывать численные методы. Такие расчеты для упрощенных вариантов указанного выше уравнения были проделаны для обычных газов с различными потенциалами взаимодействия [34], а также для электронного газа [35]. В работе [36] вычислена критическая точка и кривая фазовых переходов для аргона. При этом получилось удивительное совпадение вычисленного значения критической температуры 150, 66° К с экспери-д[ентальным значением 150 +0,5° К. Существует несколько другой подход к идее использования диаграммного метода, основанный на современной теории возмущений. Разлагая статистическую сумму в ряд теории возмущений, можно каждому члену его сопоставить определенные диаграммы, классифицировать их и путем последующего суммирования получить выражения для термодинамических величин [37, 38]. Помимо указанных методов изучения систем взаимодействующих частиц, существуют и другие, в частности метод функциональных разложений, предложенный Гуриковым [39] и позже Верлетом [40]. Здесь были получены результаты, совпадающие с результатами Меерона [31] и др. [c.237]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология