Параметры энергетических спектров

Связь структурного фактора с электронными свойствами металлов. Одним из физических свойств металлов, непосредственно связанных с ближним порядком и энергией взаимодействия частиц, является электропроводность. Развитие квантовой теории твердого тела привело к выводу, что электропроводность жидких металлов можно вычислить теоретически по экспериментальным данным для структурного фактора а(5), задавая Фурье-образ потенциальной энергии взаимодействия электронов с атомами расплава. Основная идея, на которой базируются расчеты электропроводности, состоит в том, что рассеяние электронов проводимости жидкого металла описывается структурным фактором, аналогичным для рентгеновского излучения или нейтронов. Заметим, что структурный фактор рассеяния электронов проводимости ограничен значениями 5, которые для одновалентных металлов находятся слева от первого максимума а 8), а для двух (и более) валентных металлов —справа от него. В то же время, по данным рассеяния медленных нейтронов и рентгеновских лучей длиной волны X = 0,5—0,7 А, структурный фактор определяется до 5 = 15—20 А"1. Выясним, чем же обусловлено такое различие а(5). По современным представлениям, электроны проводимости металла нельзя рассматривать как свободные. Их движение в кристалле модулировано периодическим силовым полем решетки. Непрерывный энергетический спектр свободных электронов в -пространстве распадается на зоны разрешенных энергий — зоны Бриллюэна, разделенные интервалами энергий, запрещенными для электронов. На шкале энергий Е к) зоны Бриллюэна изображают графически в виде полос разрешенных значений энергии и разрывов между ними (рис. 2,13). В трехмерном/г-пространстве они имеют вид многогранников, форма которых определяется симметрией кристаллических решеток, а размеры — параметрами решетки. Для гранецентрированной кубической решетки первая зона Бриллюэна представляет собой октаэдр, а для объемно-центрированной решетки — кубический додекаэдр. [c.52]

Так как свойства вещества — механические, электрические, оптические, химические — определяются энергетическим состоянием валентных электронов, то в первую очередь нас интересует соответствующий участок энергетического спектра. Параметры последнего — значения ширины валентной, запрещенной зон, зоны проводимости и положение различных локализованных уровней — могут быть определены путем изучения оптических спектров, электропроводности и других свойств твердого вещества (см. гл. IX). Зная эти параметры, можно решать обратную задачу определять по ним неизвестные нам свойства вещества. Не случайно общепринятое деление твердых веществ на изоляторы, проводники, полуметаллы и металлы основывается на значениях ширины запрещенной зоны. Возьмем, например, ряд простых веществ алмаз, кремний, германий, олово, свинец. Каждое из этих вещёств по-своему замечательно и каждое используется как незаменимый материал, но в совершенно различных областях техники, а кремний и германии находят применение в полупроводниковой технике. Природа данных веществ изменяется скачками, как атомные номера соответствующих элементов. Скачками изменяется и ширина запрещенной зоны при переходе от одного аналога к другому. Для алмаза эта величина составляет 5,6 эВ. Это — изолятор, самое твердое из веществ. Для кремния она равна 1,21 эВ. Такой энергетический барьер уже много доступнее для валентных элек- тронов отсюда полупроводниковые свойства данного вещества. Ширина запрещенной зоны германия 0,78 эВ — он полупроводник с высокой подвижностью носителей тока — электронов и дырок. Наконец, серое олово по ширине запрещенной зоны, равной всего 0,08 эВ, занимает последнее место в данном ряду и относится скорее к металлам, чем к полупроводникам, а белое олово — настоящий металл. Так с изменением ширины запрещенной зоны закономерно изменяется природа твердого вещества. [c.105]

Знания скорости второго звука и энтропии оказывается достаточно для того, чтобы определить величины параметров энергетического спектра тепловых возбуждений, которые в настоящее время приняты равными [c.515]

Основная температурная зависимость фононной части сопротивления (см. формулу (24,14)) не зависит от закона дисперсии электронов проводимости. Однако значение всех коэффициентов, конечно, существенно определяется параметрами энергетического спектра. В последние годы в связи с развитием численных методов расчета электронного энергетического спектра металлов появляются работы, в которых рассчитывается зависимость сопротивления от температуры (при произвольных температурах, а не в предельных случаях). [c.206]

Из основных параметров энергетических спектров будем использовать наиболее применяемые на практике, а именно, максимальное значение горизонтальную коорди- [c.209]

В трехмерной задаче последнее соотношение (8.26) опробовано на модельном примере аномалий Z и У , рассчитанных для шара при следующих параметрах глубина залегания 1 км, масса шара М = 4,7410 г, плотность а = 1,5 г/см (объем шара d будет равен 3,1610 см , а радиус 0,42 км), намагниченность 1/ = 100 нТл, а = 60°, Р = 60° и у = 135°. При этих параметрах энергетический спектр гравитационной аномалии первой вертикальной производной от силы тяжести [c.394]

Если электропроводность объясняется перезарядкой ионов, зонная теория полупроводников, по-видимому, в простейшем виде неприменима не происходит полного вырождения уровней валентных электронов в отдельных ионах, а сохраняется периодичность в энергетическом спектре валентных электронов кристалла. Катионы решетки находятся в потенциальной яме, так что переход электрона от катиона к катиону требует энергии активации, а длина свободного пробега электрона соответствует междуатомным расстояниям в кристаллической решетке. В таком случае энергия активации определяется не только параметрами атома, образующего катион (т. е. в конечном счете его положением в таблице Менделеева), но и межатомными расстояниями в кристалле, что указывает на значение геометрических параметров кристалла в отношении его каталитической активности. [c.29]

ПО ПАРАМЕТРАМ ЭЛЕКТРОННОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА [c.105]

Для анализа спектров с относительно большими значениями //Дv (соответствующие спин-системы называют сильно связанными , хотя абсолютное значение / может быть и не очень большим) не требуется конкретная физическая модель — нам нужно знать не тип молекулы, а число спинов в системе. Анализ спектра сводится к вычислению с помощью квантовомеханических методов уровней энергии и волновых функций стационарных состояний системы связанных спинов, находящихся в статическом внешнем магнитном поле, и затем к нахождению переходов между этими уровнями под действием приложенного ВЧ-поля, для чего используются методы теории возмущений и правила отбора. При этом положения линий в спектре будут функциями расстояний между энергетическими уровнями, а их относительные интенсивности будут определяться вероятностями соответствующих переходов. При удачном выборе параметров расчетные спектры, как правило, будут очень хорошо согласовываться с экспериментальными. По найденным таким образом значениям химических сдвигов и констант спин-спинового взаимодействия можно попытаться воспроизвести структуру изучаемой молекулы или полимерной цепи. Если же строение цепи известно (а так оно обычно и бывает при иссле- [c.43]

Гидроксильные группы играют наибольшую роль при взаимодействии наполнителей с эпоксидными смолами. Однако кроме гидроксильных групп на поверхности гидрофильных неорганических оксидов и силикатов адсорбируются молекулы воды, количество которой зависит от влажности окружающей среды. Адсорбированная вода оказывает отрицательное влияние на адгезию эпоксидных смол, препятствуя образованию прочных химических и водородных связей между поверхностью наполнителя и полимером, особенно при отверждении при комнатной температуре. Координационно-ненасыщенные центры практически полностью блокированы адсорбированными молекулами воды [60]. Адсорбированные молекулы и атомы создают новые поверхностные состояния или изменяют параметры существующих электронных поверхностных состояний [60], а энергетический спектр поверхности во многом определяет характер физического и химического взаимодействия полимер — наполнитель. [c.86]

Контроль изделий из керамики возможен реверберационно-сквозным методом [425, с. 89/112]. Объект контроля -керамические плитки для пола с размерами 200 X 200 X 8 мм. Использовали прямые преобразователи диаметром 25 мм с центральной частотой 0,5 МГц. Преобразователи контактировали с сухой поверхностью ОК через прокладки из силиконовой резины толщиной 10 мм. Сферическая форма прокладок в зоне контакта с ОК исключала образование воздушной прослойки. Информативным параметром служил энергетический спектр принятого сигнала. В бездефектных зонах основная его энергия находилась в пределах 0,4. .. 0,5 МГц. Поверхностные и подповерхностные дефекты вызывали появление интенсивных спектральных составляющих в области 0,2. .. 0,25 МГц, [c.527]

Для определения возможности регистрации АЭ-сигналов, свидетельствую -щих о наступающем разрушении металла, на фоне акустического шума, сопровождающего работу трубопроводов в эксплуатационных условиях, было проведено измерение параметров технологических шумов трубопроводов. Измерялись энергетический спектр и плотность вероятностей шумов для стационарных и переходных режимов работы оборудования. Для этого к внешней поверхности трубопровода в местах измерений приваривали проволочный [c.253]

Как отмечалось в разд. II, диффузионное движение приводит к ряду переносов небольшого количества энергии, что обусловливает уширение энергетического спектра падающих нейтронов. Угловые и температурные изменения полуширины и площади этой квазиупругой составляющей зависят от особенностей диффузионного процесса и связанных с ним параметров (см. разд. II). Уширение спектра можно было бы наблюдать непосредственно, если бы падающий пучок был монохроматическим и отсутствовало аппаратурное уширение. Однако на практике распределение энергии падающих нейтронов и аппаратурное уширение спектра приходится определять экспериментально. Поскольку ванадий рассеивает нейтроны упруго и почти полностью некогерентно, он служит эффективным "зеркалом" для падающего пучка нейтронов. Таким образом, измеряя распределение по энергии нейтронов, рассеянных на ванадии, определяют распределение падающего пучка нейтронов по энергии, как показано на рис. 4,6. Основное брэгговское поглощение Ве соответствует 165-му каналу (т.е. [c.240]

Однако экситоны, часто описываемые в случае неорганических соединений, являются экситонами Мотта [103] возбужденный электрон и дырка одновременно не относятся только к одному центру, но находятся на расстоянии друг от друга, которое в среднем составляет величину от одного до нескольких параметров решетки. У молекулярных кристаллов уровни экситонов занимают широкую область энергетического спектра, которая в значительной степени расширяется колебаниями, особенно когда уровни находятся вблизи границы интенсивного поглощения. Этот вопрос будет рассматриваться в следующей книге этой серии. У антрацена наблюдалось размытие уровней экситонов приблизительно от 3 до 8 эб в зависимости от расположения плоскости поляризации света в направлении а или Ь [88]. В большинстве случаев поглощение, без сомнения, было обусловлено образованием экситонов, соответствующих возбужденным состояниям индивидуальных молекул, что доказывается сравнением коэффициентов экстинкции в спектрах молекул и кристаллов [88]. Тем не менее подобное описание с точки зрения теории экситонов Френкеля является, конечно, неполным, так как при энергии поглощенного света даже меньше 8 эв возникают и фотопроводимость и фотоэмиссия электронов, не говоря уже о фотохимической диссоциации. Даже если наблюдаемая фотопроводимость не вызвана освобождением носителей внутри чистого вещества, что кажется вполне возможным [15], то существует фотоэлектронная эмиссия, показывающая (раздел 11,4), что внешний фотоэлектрический эффект связан с ионизацией молекул внутри кристалла. Поглощение, вызывающее эмиссию, по-видимому, непрерывно и может обусловливаться образованием экситонов. [c.662]

Источником энергии Солнца является горение водорода — цепь реакций, начинающаяся со слияния протонов, и приводящая в итоге к синтезу ядер средних масс О. Многие ядерные реакции, происходящие внутри Солнца, приводят к излучению нейтрино, которые уносят до 2% выделяющейся энергии. В табл. 10.3.1 приведены основные реакции, в которых рождаются солнечные нейтрино, и указаны параметры соответствующих нейтринных потоков [6]. Энергетические спектры этих нейтрино приведены на рис. 10.3.1. [c.14]

К сожалению, до последнего времени квантовомеханические исследования энергетических спектров электронов в тугоплавких соединениях осуществлялись только в одноэлектронном приближении. В связи с этим полученные результаты трудно использовать для оценки ряда энергетических параметров кристаллов (таких, как энтальпии образования, теплоты фазовых превращений и т. д.). Однако многие другие характеристики твердого тела, не зависящие (или слабо зависящие) от корреляции электронов в них, могут быть достаточно успешно изучены на основе расчетов, выполненных в одноэлектронном приближении. Оправданием этому, по-видимому, может служить то обстоятельство, что в ограниченных интервалах энергии состояния многоэлектронных систем могут быть сведены к совокупности квазичастиц, подчиняющихся стати- [c.264]

Общий алгебраический анализ энергетического спектра в гетероатомных цепях практически невозможен. Для сравнения характеристик неорганических кумулированных и сопряженных систем необходимо знание числовых значений многих параметров (в отличие от органических систем, где, как мы видели, удается сделать ряд нетривиальных предсказаний, основанных на достаточно общих неравенствах). Эти параметры, в принципе, могут быть найдены из эксперимента, однако не ясно, какие неорганические кумулены и полнены следует сравнивать между собой (опять-таки в отличие от органических систем, где существуют почти идеальные аналоги — карбин и графит). [c.77]

Рассмотрим особенности метода МО ЛКАО на примере молекулярного иона Нз , самой простой из двухатомньЬс молекул. Молекула Нз — молекулярный ион водорода образуется в разрядных трубках, наполненных водородом, в низкотемпературной плазме. Это устойчивая с физической точки зрения частица. Исследование спектра позволило определить ее основные параметры межъядерное расстояние гДН/) = = 1,0610" ° м (1,06 А) и энергию диссоциации /)о(Н2 )=255,96 кДж (2,65 эВ). Молекула Н парамагнитна. Так как молекула Н содержит один-единственный электрон, волновая функция и дозволенные энергетические уровни (энергетический спектр) могут быть найдены при решении уравнения Шредингера. Точное решение достаточно сложное, чтобы его приводить здесь, дает значения г, и Д, совпадающие с опытом. Это показывает, что принципиально уравнение Шредингера применимо для описания поведения электрона не только в атомах, но и в молекулах. [c.92]

Первый из этих параметров характеризует механизм обмена энергией между спин-системой и тепловым движением магнитных моментов внутри веш,ества. Первым соотношением из уравнений (1-63) он связан с энергетическим спектром внутренних переменных полей и, следовательно, зависит от характера молекулярного движения. [c.58]

Атомы изовалентной примеси, имеющие то же число валентных электронов, что и замещаемые ими атомы полупроводника, не вносят непосредственных искажений в строение энергетического спектра электронов в кристалле. Их возможное влияние носит косвенный характер и сводится в основном к некоторому изменению энергетических параметров кристалла (ширина зон, подвижности электронных дефектов и др.) без изменения качественной картины. [c.33]

Влияние другого безразмерного параметра — числа Рейнольдса частицы Rep, определяемого по осредненной относительной скорости между фазами, на взаимодействие дисперсной примеси и турбулентно сти несущего газа изучено в [35, 36]. Используя данные [33], было предположено, что крупные частицы Rep > 400) вызывают вихри за собой, дестабилизирующие течение и трансформирующие энергию осредненного движения в высокочастотные составляющие энергетического спектра турбулентности. Мелкие же частицы Rep < 110) преимущественно подавляют энергию турбулентно сти, расходуя ее на собственное ускорение (вовлечение в пульсационное движение). Что касается частиц средних размеров (110 < Rep < 400), то они будут оказывать смешанное влияние на турбулентность. [c.114]

Увеличение параметров электролиза Е (напряженность электрического поля), Т (температура электролиза) и t (продолжительность электролиза) — приводит к широкому спектру значений энергии активации проводимости и поляризации, при этом любое значение Е из этого спектра больше, чем для неэлектролизованного кристалла. Это свидетельствует о том, что изменение физических свойств кварца и технических параметров изделий из этих кристаллов после электролиза обусловлено не только уменьшением концентрации щелочных ионов за счет их выноса на катодную поверхность, но и их перераспределением в объеме кристалла по энергетически различным уровням захвата. Кристаллы кварца, подвергнутые электролизу, находятся в термодинамически неустойчивом состоянии, обусловленном возбужденным при электролизе энергетическим спектром носителей заряда и градиентом их концентрации в направлении действия поля. [c.135]

При расшифровке осцнилографических записей и спектрограмм определяют действительные значения параметров вибраций и основные частоты энергетического спектра вибраций, позволяющие установить характер колебательного процесса. [c.476]

К выходному окну излучателя крепится диафрагма, офаничивающая пучок излучения заданными параметрами. Различают нерегулируемые, регулируемые и сменные диафрагмы (последние иногда называют тубусами, или коллиматорами). Диафрагма может быть снабжена оптическим имитатором для освещения светом поверхности, соответствующей рабочему пучку излучения, и набором сменных фильтров для изменения энергетического спектра излучения. [c.172]

Э. X. Е н II ке е в (Институт физической химии АН СССР, Москва). Из доклада В. Ф. Киселева следует, что не только ири хемосорбции (что давно установлено и считается ее характерным признаком), но и при физической адсорбции происходят сильные изменения в электронно-энергетическом спектре поверхности полупроводника. Принимается, что при слабой хемосорбции, когда, например, электрон адсорбированной частицы сильно затянут в кристалле, но еще не стал свободным, чтобы изменить электропроводность кристалла, последняя все-таки может измениться из-за электростатического взаимодействия образовавшегося большого диполя с соседними дефектами. Подобное высказывание ранее было сделано Ржановым [1] для объяснения влияния, как он полагал, физически адсорбированных молекул воды на некоторые электрофизические параметры поверхностных дефектов. В сообщении В. Ф. Киселева эта мысль подтверждена привлечением идеи Волькенштейна [2] о возможности образования больших дипольных моментов при слабой хемосорбции. Принятый механизм изменения проводимости перенесен на неспецифическую адсорбцию, когда дипольные моменты невелики (плечо диполя порядка размера адатома). [c.102]

Этот эффект можно интерпретировать так адсорбированный атом инертного газа поляризуется в поле поверхности рутила ( 10 GSE/с.и, по данным [6]). Возникший индуцированный диполь приводит к появлению области поляризации на поверхности кристалла, что в случае дефектной поверхности влечет аа собой изменение параметров близлежащих дефектов положения в зоне, сечения захвата. Эти дефекты становятся центрами захвата электронов, что приводит к изменению а. Следовательно, энергетический спектр поверхности при адсорбции ксенона изменяется. [c.108]

Рассмотрим другой крайний случай — химическую адсорбцию, которая предполагает как крайние случаи образование ионных или ковалентных поверхностных химических соединений. Электронная теория хемосорбции [1] рассматривает хемосорбированные молекулы как некоторую поверхностную примесь , создающую в энергетическом спектре поверхности свою систему энергетических уровней. Заселенности уровней в условиях равновесия определяются положением уровня Ферми на поверхности. В соответствии с этим электронная теория хемосорбции рассматривает две формы хемосорбции нейтральную, слабую форму, когда связь молекулы с поверхностью осуществляется без участия свободных носителей решетки (ей соответствуют пустые уровни), и заряженную форму, при которой происходит локализация носителя на адсорбированной молекуле или вблизи нее (заполненные уровни). Однако такой чисто статистический подход [1] односторонен, поскольку он ничего не говорит о формах связи адсорбированной частицы с поверхностью и о положении их энергетических уровней в спектре кристалла. Нельзя не согласиться с автором работы [23], что из-за отсутствия сведений о спектре поверхности и его параметрах в настоящее время получены лишь общие сведения о хе-мосорбционной связи. [c.95]

Часто приводимое оправдание принятия смешанной модели состоит в том, что ири надлежащем выборе параметров статистическая сумма, основанная на этой модели, может включать ряд равновесных свойств жидкости. Следует отметить, однако, что равновесные свойства зависят от средней эиергии совокупности молекул. Корректное среднее значение энергии может быть вычислено нз разумно выбранного набора дискретных энергетических уровней, даже если фактический энергетический спектр является непрерывным. Значительно лучшим критерием состоятельности модели структуры воды является требование, чтобы модель находилась в согласии с известными спектроскоиичс-ски.ми даниы.ми о. молекулярных окружениях в жидкости. Большинство с.мешанных моделей ие удовлетворяют этому критерию. Следовательно, на оспова1ши этих моделей нелогично делать выводы о таких. молекулярных нара.метрах, как средний размер кластера или количество разорвапных водородных связей в жидкости. [c.268]

В литературе высказываются различные мнения [1 —4] по вопросу о важности учета высших возбужденных конфигураций в конфигурационном взаимодействии. Расширение конфигурационного взаимодействия существенным образом влияет на коли- чествепные и качественные результаты, касающиеся энергетического спектра это было обнаружено для ненасыщенных углеводородов методами, основанными на л-электронном приближении. Полуэмпирические методы дали противоречивые результаты. Например, для молекулы бензола методом Паризера — Парра >с учетом лишь одновозбужденных конфигураций последовательность возбужденных уровней энергии (вне зависимости от детален расчета и используемых при этом параметров) такова [c.218]

Для рещения задачи о форме полосы поглощения необходимо знать энергетический спектр и волновые функции комбинирующих электронных термов (см. раздел X. 4). Для -терма такие данные, как уже отмечалось (стр. 115), получены посредством численного рещения уравнений для различных значений параметра характеризующего глубину минимума адиабатического потенциала. [c.135]

Направленный эксперимент в области неорганических кумулированных систем еще только начинается. В частности, отсутствуют данные о потенциалах ионизации и ширинах запрещенных зон, необходимые для калибровки параметров, входящих в теоретические уравнения типа выражения (5.84) для энергий я-электронных уровней. В этих условиях, конечно, не приходится надеяться на получение количественной информации путем расчетов. Тем не менее при разумной аппроксимации ряда интегралов некоторые качественные выводы о характере энергетического спектра кумуленов могут быть получены, что мы проиллюстрируем на примере фталоцианинометаллоксанов германия, кремния и олова. [c.77]

Плотность, параметр решетки, твердость в изоморфном ряду смешанных кристаллов Ое — 81 изменяются линейно. Но так как энергетические спектры германия и кремния различны, то ширина запрещешюй зоны, удельная электропроводность, тормоэлектродвижущие силы в этом ряду полупроводников изменяются нелинейно. Подбором различных изоморфных составов удается варьировать области рабочих температур и электрические характеристики для этих полупроводниковых соединений. [c.177]

Фано Р. М. Кратковременные функции корреляции и энергетический спектр. — В кн. Определение параметров случайных процессов. Киев, Гостехиздат УССР, 1962. [c.235]

Трудность решения данной проблемы заключается в сложности выделения полезного сигнала на фоне метеорологических помех, имеющих широкий энергетический спектр. Загазованность воздуха, пыль, туман, дожць, солнечны свет и его тепловая радиация - все эти факторы характеризуются параметрами, сходными с параметрами реального пожара. [c.47]

Верещагин с сотрудниками [87—92] исследовали влияние давления на температуру плавления, параметры кристаллической структуры, полиморфные превращения, энергетический спектр и гальваномагнитные свойства графита. Лихтер и Кечин [91] установили, что закон рассеяния носителей заряда в сжатом графите (10 ба/7) не меняется. Однако, как показано в другой работе [90], общее число носителей в графите при 10 бар увеличивается на 23%. При этом давлении увеличивается также на 3% время релаксации. Указанные изменения обусловливают снижение электрического сопротивления сжатого графита. [c.208]