ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Электропроводность металлов

Одно из наиболее характерных свойств металлов — высокая электропроводность, обусловленная направленным переносом их электронов в электрическом поле. С другой стороны, имеется большая группа твердых тел с молекулярной, ионной или ковалентной решеткой, которые образуют класс диэлектриков. Их электропроводность на двадцать—тридцать порядков ниже электропроводности металлов. [c.81]

Самую большую и разнообразную группу составляют полупроводники, т. е. вещества со значениями электропроводности в интервале примерно от Ю" до 10 ом -см . К ним относятся многие простые тела (германий, кремний, бор, иод), сплавы (например, сплав цинка с сурьмой), различные неорганические соединения (окислы, сульфиды) и довольно большое число органических веществ (сложные ароматические соединения, белки, ряд синтетических полимеров). Однако особенности электрических свойств полупроводников не ограничиваются только величинами электропроводности. Одним из наиболее существенных отличий полупроводника от металла является характер зависимости электропроводности от температуры. В то время как сопротивле- [c.274]

Электропроводность металлов сильно зависит от степени очистки металла и понижается по мере появления новых примесей, что связано с нарушением упорядоченности в кристаллической решетке и возникновением новых препятствий направленному движению электронов. Металлы по своим электрическим свойствам относятся к проводникам. [c.323]

Металлические пигменты. Пигменты этой группы— порошки металлов, из которых наиболее широко применяются алюминиевая пудра и цинковая пыль. Ограниченное применение имеют бронзовые пудры и свинцовый порошок. Металлические пигменты по ряду свойств (электропроводность, теплостойкость, отражательная способность и др.) существенно отличаются от большинства неорганических пигментов, представляющих собой соли или оксиды. Это обусловливает и некоторые специфические области их применения. Так, при достаточном наполнении металлическими пигментами лакокрасочные покрытия приобретают электропроводящие свойства и применяются для защиты электросварных конструкций, в печатных электрических схемах, а при наполнении цинковой пылью — в качестве протекторных грунтовок [21]. [c.66]

Растворы солей проводят электрический ток, и это их свойство сыграло чрезвычайно важную роль на первой стадии развития теорий химической связи. Электропроводность металлов обусловлена перемешением в них электронов ионы металла при протекании через него электрического тока остаются на своих местах. Кристаллические соли вообще не проводят электрический ток, но если расплавить соль, положительные и отрицательные ионы при наличии электрического напряжения могут в жидкости направленно мигрировать в противоположные стороны. Подвижность ионов соли оказывается еще большей, если соль растворена в воде и, следовательно, если ее ионы гидратированы. [c.40]

При повышении температуры проводимость полупроводников в отличие от металлов обычно возрастает (см. 2). Электропроводность диэлектриков тоже возрастает. При температуре, близкой к абсолютному нулю, проводимость полупроводников и диэлектриков практически нулевая. По электрическим свойствам полупроводники стоят ближе к диэлектрикам, чем к металлам, от которых они имеют принципиальное качественное отличие. [c.232]

Часть 6 — электрические свойства электропроводность металлов и твердых ионных проводников — кристаллов полупроводники свойства пьезоэлектрических кристаллов диэлектрические свойства термогальванический и другие эффекты. [c.45]

Какие свойства этого металла предопределили его использование в электрических генераторах Конечно, пластичность меди сделала очень удобным изготовление из нее сложных изогнутых конструкций генераторов. Кроме того, очень полезным свойством меди в этом случае является ее хорошая электропроводность. При производстве столь больших дорогих машин, несомненно, хорошо и то, что медь — коррозионно-стойкий материал. [c.148]

Практическое применение находят почти все металлы или в чистом виде, или в виде сплавов друг с другом. Их использование определяется свойствами самих металлов и сплавов. Наиболее широко применяют железо и алюминий, а также их сплавы (главы IX и X). Чистая медь имеет большую электропроводность, уступающую только серебру, и применяется для изготовления электрических проводов и радиотехнической аппаратуры. Сплавы меди с цинком называют томпаками (до 10% 2п) или латунями (10—40% 2п), а с другими металлами — бронзами. Алюминиевые бронзы (5—11% А1) обладают высокой коррозионной стойкостью и золотистым блеском служат для изготовления лент, пружин, шестерен и художественных изделий. Кремнистые бронзы (4—5% 51) обладают высокими механическими и антикоррозионными свойствами. Их применяют в химической промышленности для изготовления сеток, проводов, трубопроводов. [c.131]

До сравнительно недавнего времени носитель рассматривали как инертную составляющую катализатора. Обычно как доказательство инертности носителей приводится отсутствие у них каталитической активности. Однако, как указывалось несколько выше, и у других типов сложных катализаторов один из компонентов может не обладать каталитической активностью. Шваб [87] показал, что при варьировании носителей для одного и того же активного компонента изменяется не только удельная каталитическая активность последнего, но и электрические свойства получаемого катализатора (электропроводность). Следовательно, влияние носителя может иметь электронную природу, что должно также вытекать из теории явлений в пограничных слоях металлов и полупроводников. [c.46]

Электрические и оптические свойства. Наиболее важной из электрических характеристик элементарных веществ является их электропроводность. Их классификация в значительной мере основана на электропроводности металлы являются проводниками электричества первого рода, металлоиды — полупроводниками, элементарные окислители — диэлектриками, благородные газы — скользящими проводниками электричества. [c.43]

В последнее время полупроводники стали важнейшими материалами новой техники. По определению А. М. Иоффе, полупроводники — это неметаллические проводники с электронным механизмом тока. Сходство их с металлами и состоит в одинаковом электронном механизме проводимости. Длительное прохождение электрического тока через металлы и полупроводники не изменяет их физические и химические свойства. Большой интерес к полупроводникам вызван тем, что по величинам электропроводности они занимают промежуточное положение между металлами и диэлектриками. [c.243]

Возможность вычисления электропроводности жидких металлов по значениям интерференционной функции и псевдопотенциала подтверждает наличие прямой связи между структурой и электрическими свойствами. На это впервые указал А. Ф. Иоффе. По мысли ученого, процесс образования электронов проводимости непосредственно связан с ближним порядком и электронной конфигурацией атомов. [c.54]

Свойства растворов щелочных металлов в жидком аммиаке сильно зависят от концентрации. В разбавленных растворах имеются катионы металла, а вместо анионов-электроны, которые, однако, не могут свободно передвигаться, так как связаны с молекулами аммиака. Именно такие соль-ватированные электроны придают растворам красивый синий цвет. Электрический ток разбавленные растворы обычно проводят плохо, но с повышением концентрации металла, когда электроны приобретают способность перемещаться в растворе, электропроводность увеличивается исключительно сильно-иногда в триллионы раз, от 10 Ом см (что типично для диэлектриков) до 10 Ом х X см (что приближается уже к электропроводности металлов). Разбавленные и концентрированные растворы щелочных металлов в жидком аммиаке сильно различаются и по другим физическим свойствам. Иногда даже трудно поверить, что это растворы одного и того же вещества. Недаром концентрированные растворы называют жидкими металлами они имеют отчетливый металлический блеск, с золотисто-бронзовым отливом. Это свойство сохраняется также в твердом состоянии, когда раствор замораживают. [c.25]

Некоторые физические свойства металлов в свете зонной теории. Электропроводность металлов связана, как известно, с тем, что внешнее электрическое поле, приложенное к [c.203]

В заключение обратим внимание еще на одно обстоятельство. Химическая связь в полупроводниках проявляется почти полностью как ковалентная. Доля металлической связи незначительна. Это связано с незначительным числом носителей зарядов, ответственных за металлическую связь. Но в то же время это незначительное число носителей зарядов создает вполне измеримые электрические свойства, такие же, как у металлов. Объяснение такого различия заключается в том, что электрические свойства (например, электропроводность) определяются не только числом свободных носителей зарядов, но и их подвижностью, т. е. средней добавочной скоростью, создаваемой единичным внешним электрическим полем. У полупроводников эта подвижность имеет довольно большую величину. [c.217]

Первичным актом гетерогенного катализа, как известно, является слабая или прочная адсорбция по меньщей мере одного из реагирующих веществ [1, 2]. С точки зрения электронной теории катализа, химическая адсорбция осуществляется путем взаимодействия электронов сорбента и сорбата. Если при этом изменяется электронное состояние катализатора, то тем самым обнаруживается связь между каталитическими и электрическими свойствами последнего. Такая связь обнаружена в ряде исследований. Р. Зурман и Г. Цеш [3] нашли соотнощение между изменением работы выхода на металлах при адсорбции атомов водорода и каталитической активностью металлов в отношении реакции рекомбинации этих атомов. Вагнер (4] рассмотрел обмен электронами между реагентами и катализатором при изучении электропроводности и предложил схему разложения закиси азота на окисных катализаторах. Исходя из того, что селективность катализатора определяется положением уровня Ферми, К. Хауффе [5] рассмотрел механизм ряда реакций на поверхности полупроводников. Связь между типом проводи- [c.81]

Электропроводность — характерное свойство металлов (проводников первого рода), которые проводят электрический ток без химических изменений. Лучшими проводниками электричества считают серебро и медь, худшими — свинец и ртуть. С повышением температуры электропроводность металлов падает, а при понижении температуры снова растет. Около абсолютного нуля она стремится к бесконечности — явление сверхпроводимости. [c.240]

Значительная часть металлических элементов в газовой фазе существует в виде нейтральных двухатомных молекул (см. рис. 5.10). Остальные металлические элементы в газовой фазе чаще всего одноатомны и электрически нейтральны. Однако все металлы, конденсируясь в жидкости и кристаллы, образуют фазы, которые являются хорошими проводниками электричества и характеризуются высокими координационными числами, как показано на рис. 5.13. Электропроводность металлов в жидком и кристаллическом состояниях почти полностью обусловлена подвижностью электронов, а не ионов. Очевидно, в конденсированном состоянии металлы содержат электроны, которые не локализованы на конкретных атомах или небольших группах атомов. Часть электронов в конденсированных металлах делокализована— эти электроны могут перемещаться по всей конденсированной фазе под действием даже небольшой разности электрических потенциалов. Свойства металлов более подробно обсуждаются в гл. 16, 17 и 33. [c.462]

ПОЛУПРОВОДНИКИ — вещества с электронной проводимостью, величина электропроводности которых лежит между электропроводностью металлов и изоляторов. Характерной особенностью П. является положительный температурный коэффициент электропроводности (в отличие от металлов). Электропроводность П. зависит от температуры, количества и природы примесей, влияния электрического поля, света и других внешних факторов. К П. относятся простые вещества — бор, углерод (алмаз), кремний, германий, олово (серое), селен, теллур, а также соединения — карбид кремния, соединения типа filmen (инднй — сурьма, индий — мышьяк, галлий — сурьма, алюминий — сурьма), соединения двух или трех элементов, в состав которых входит хотя бы один элемент IV—VII групп периодической системы элементов Д. И. Менделеева, некоторые органические вещества — полицены, азоаромати-ческие соединения, фталоцианин, некоторые свободные радикалы и др. К чистоте полупроводниковых материалов предъявляют повышенные требования, например, в германии контролируют примеси 40 элементов, в кремнии — 27 элементов и т. д. Тем не менее некоторые примеси придают П. определенные свойства и тип проводимости, а потому и являются необходимыми. Содержание примесей не должно превышать 10 —Ш %. П. применяются в приборах в виде монокристаллов с точно определенным содержанием примесей. Применение П. в различных отраслях техники, в радиотехнике, автоматике необычайно возросло в связи с большими преимуществами полупроводниковых приборов — они экономичны, надежны, имеют высокий КПД, малые размеры и др. [c.200]

Часть 6 (1959 г.). Электрические свойства. I. Электропроводность металлов и твердых ионных проводников. Полупроводники. Диэлектрические свойства. Термогальванический и другие эффекты. [c.97]

Электрические и оптические свойства. Наиболее характерное свойство металлов, обусловленное целиком их внутренней структурой, — электропроводность. Металлы — проводники первого рода. Способность проводить электричество обусловлена наличием в их кристаллических решетках свободных электронов, которые при наложении электрического поля на металлический проводник получают направленное движение. Для возникновения этого движения, т. е. электрического тока, достаточно даже очень небольшого напряжения поля (небольшой разности потенциалов иа концах проводника). С повышением температуры электропроводность металлов уменьшается. Это объясняется тем, что ионы, находящиеся в узлах кристаллической решетки металла, способны совершать колебательные движения, которые усиливаются с повышением температуры, что препятствует направленному движению электронов. Сильно уменьшается электропроводность при плавлении Металлов. [c.203]

Действительно, теперь имеется метод получения таких чистых металлов — зонная плавка. Первое применение этого метода не относилось к металлам в узком смысле слова. Оказалось, что электропроводность германия и кремния практически полностью опр-еделяется наличием примесей. При помощи зонной плавки электропроводность постепенно уменьшали при возрастающей степени чистоты, и лишь при концентрации примесей 10 атомов проводимость упала до такой степени, что образцы можно было использовать для изготовления транзисторов. Оказалось возможным достигнуть степени чистоты германия 10, не принимая во внимание содержание кислорода. Но оказалось также, что в этих образцах кислород может находиться в количествах, еще легко определяемых аналитически, и, тем не менее, не оказывает заметного влияния на электрические свойства. Зонная плавка является столь эффективным методом именно потому, что ее можно провести таким образом, чтобы весьма чистый металл не соприкасался с другими веществами. Этот метод уже успешно применен к таким тугоплавким металлам, как титан и молибден, находившимся в виде свободно расположенных образцов. [c.350]

Физические свойства металлов. Металлы в твердом и жидком состоянии обладают более или менее ярко выраженными общими физическими свойствами. Так, они хорощо проводят электричество и теплоту. Причина этого — подвижность свободных электронов в твердом и расплавленном металле. Лучшими проводника.ми теплоты и электричества являются серебро, медь и алюминий. Вследствие значительной теплопроводности и электропроводности металлы широко используют в электротехнической промышленности. По мере повышения температуры электропроводность металлов уменьшается. Нагревание усиливает колебательные движения ионов металла, вследствие чего перемещение электронов между ними затрудняется. Чистые металлы проводят электрический ток лучше, чем металлы, содержащие примеси. Примеси нарушают правильную структуру металла, что увеличивает сопротивление прохождению тока. Поэтому в качестве материала для электрических проводов используют возможно более чистые металлы. [c.192]

Таким образом, в металлах имеются положительно заряженные ионы, электроны и небольшое количество нейтральных атомов. Этот особый тип химической связи и обусловливает наличие определенных физических свойств. Высокая электропроводность металлов объясняется наличием свободных электронов. В электрическом поле беспорядочное движение электронов становится направленным они перемещаются от отрицательного полюса к положительному. [c.390]

С этой особенностью внутренней структуры металлов связаны их характерные физические свойства. Так как электроны в металлах не связаны с определенными ионами, то они легко могут перемещаться под влиянием уже небольшой разности потенциалов, что и обусловливает хорошую электропроводность металлов. Легкой подвижностью свободных электронов в кристаллах металлов объясняется также и их высокая теплопроводность. Поэтому по способности проводить тепло и электрический ток металлы располагаются в одном и том же порядке (рис. 56). Лучшими проводниками являются серебро, медь и алюминий. [c.285]

Тепло- и электропроводность металлов почти на два порядка больше, чем у полимерных материалов и поэтому в случае металлов не возникает никаких проблем в отводе тепла от локального источника (например, в корпусах подшипников, плитах разъема). На практике при расчете теплопередачи к жидкостям через металлические стенки редко возникала необходимость принимать во внимание тепловое сопротивление стенки. Несколько отличная картина наблюдается в случае композиционных материалов, теплопроводность которых определяется теплопроводностью матрицы и армирующего наполнителя, причем и матрица, и наполнитель являются худшими проводниками, чем металлы, которые они могут заменять. Естественно, что с увеличением масштабов использования высокопрочных композиционных материалов появилась необходимость в получении информации об их теплофизических и электрических свойствах. [c.285]

Электрическим свойствам кристаллического кварца посвящено много исследований. Иоффе [1] и Шапошников [2] установили, что электропроводность кристаллического кварца обусловлена в основном примесными ионами. Было замечено [3], что перенос ионов щелочных металлов через кристаллы с последующей их нейтрализацией находится в полном соответствии с законом Фарадея. [c.83]

Часть 6 — раздел 27 — электрические свойства (электропроводность металлов и твердых ионных проводни- [c.49]

Электрические свойства. Электропроводность К. меняется в чрезвычайно широком диапазоне разница в проводимости хороших диэлектриков и хороших проводников достигает величины порядка 10 . В К. имеют место оба крайних типа электропроводности ионная и электронная. Ионная проводимость является характерной для Na l, электронная — для металлов. Обычно в К. имеет место промежуточная форма электропроводности. К. со смешанной проводимостью, как, например, полупроводники, играют исключительную роль в технике. В теории ионной и электронной проводимости важная роль отводится дефектам структуры. В ионных соеди-шениях со стехиометрич. составом различают 4 типа [c.430]

При образовании твердого раствора электропроводность металла снижается. При размещении в пространственной решетке растворителя чуждых атомов растворенного вещества электрическое поле решетки растворителя искажается, и рассеяние элеюронов увеличивается. Электрические свойства твердого раствора обусловлены также химическим взаимодействием компонентов. При наклепе удельное электрическое сопротивление твердых растворов, так же как и чистых металлов, повьш1ается, а при отжиге понижается. При наклепе и отжиге твердых растворов, даже слабо-концентрирюванных, их электрическое сопротивление изменяется в большей степени, чем сопротивление чистых металлов в тех же условиях. [c.58]

Каждый, кто когда-нибудь имел дело с куском медной проволоки или железным болтом либо рассматривал свежеотрезанный кусок натрия, знает, что металлам присущи характерные физические свойства. Три только что упомянутых металла значительно отличаются друг от друга по своим физическим свойствам, однако во многом их свойства сходны. Наряду с характерным блеском металлы лучше всего характеризуются высокими электропроводностью и теплопроводностью. Если к куску металла приложено напряжение, в нем возникает электрический ток. Протекание тока через металлы не сопровождается перемещением их атомов. Электрический ток в металлах обусловлен перемещениями электронов. Электропроводные металлы характеризуются низким сопротивлением, возрастающим при повышении температуры. [c.360]

Наличие в металлах свободных электронов обусловливает их специфические физические свойства электропроводность, теплопроводность, непрозрачность и блеск (отражательная способность). Электроны, свободно передвигаясь в металле, не могут выйти наружу из-за потенциального барьера. Для преодоления электроном этого барьера необходимо затратить работу. Если при этом затрачивается лучистая энергия, то эффект отрыва электрона вызывает так называемый фотоэлектрический эффект. Аналогичный эффект наблюдается и у го-меополярных соединений. Вырванный из молекулярной орбиты электрон, оставаясь внутри кристалла, обусловливает у последнего металлическую проводимость (внутренний фотоэлектрический эффект). В нормальных же условиях (без облучения) такие соединения не являются проводниками электрического тока ни в кристаллическом, ни в расплавленном состояниях. [c.244]

Исследование закономерностей химической адсорбции на полупроводниковых контактах, электрические свойства которых регулируются растворением в их решетке примесей, позволяет сделать некоторые выводы о природе активных центров адсорбции и причинах изменения энергий активации с ростом заполнения поверхности. Совместно с Л. Н. Куцевой [1, см. также стр. 82 наст, сб.] и Г. И. Чижиковой [2, см. также стр. 77 наст, сб.] были исследованы окисные контакты относящиеся к разным классам полупроводников закись никеля—дырочный полупроводник и окись цинка — электронный. Электропроводность их изменялась на 5—7 порядков при растворении окислов одно-и трехвалентных металлов, оказывающих на нее противоположное влия ние. [c.73]

Металлы в твердом и жидком состоянии обладают более или менее ярко выраженными общими фгззл ческимн свойствами. Так, они хорошо проводят электричество и теплоту. Лучшими проводниками теплоты и электричества являются серебро, медь и алюминий. Вследствие значительной теплопроводности и электропроводности металлы широко используются в электротехнической промышленности. Чистые металлы проводят электрический ток лучше, чем металлы, содержащие примеси. Примеси нарушают правильную структуру металла, что увеличивает сопротивлизие прохождению тока. Поэтому в качестве материала для электрических проводов используют возможно более чистые металлы. [c.147]

Для изучения электронного фактора при хемосорбции некоторые экспериментальные методы оказались особенно пригодными. Два из них, а именно определение изменений электропроводности полупроводников и магнитной восприимчивости, рассмотрены в гл. 5, в частности применительно к окислам. Изменение электропроводности при хемосорбции было также изучено на очень тонких металлических пленках, например никеля [29], молибдена [30] и меди [31 ]. Электрические свойства этих пленок заметно отличаются от свойств массивного металла, и де Бур и Краак [30] отметили, что пленки проявляют некоторые особенности, характерные для полупроводников. Изменения электропроводности, которые Твигг [32] наблюдал при хемосорбции газов на серебряном катализаторе, на носителе следует отнести за счет изменения контактных сопротивлений. [c.492]

Получение высокочистых селена и теллура в настоящее время является важной проблемой в связи со все растущей потребностью народного хозяйства в этих металлах. Элементарный селен широко используется для изготовления выпрямителей, фотоэлементов, в электронографии. Селениды и теллуриды нашли применение в качестве фотосопротивлений, люминофоров, кристаллических счетчиков. На основе селена и теллура получены сплавы с высокими термо- и фотоэлектрическими характеристиками. Однако микропримеси различных металлов, а также кислорода и галогенов оказывают большое влияние на свойства получаемых на основе селена и теллура. полупроводниковых материалов. Так, мйк-ропримеси кадмия изменяют электропроводность селена. Таллий очень сильно влияет на кристаллизацию селена. Чем больше таллия, тем более крупнозернистым получается селен. Наличие таллия также сказывается на тепло- и электропроводности селена. Примеси кислорода в селене в количествах 10 — 10- % изменяют проводимость селена. Также сильное влияние оказывают следы влаги. Известно, что галогены изменяют электрические свойства металлического селена при содержании 10 — [c.445]

Электропроводность металлов. Изотопические эффекты в электропроводности металлов возникают главным образом по двум причинам 1) из-за изменения фононного спектра при полном изотопическом замещении атомов решётки и 2) в результате появления динамических и статических возмущений электрического поля вблизи изотопической примеси в изотонически разупорядоченном металле. Изотопические эффекты в свойствах собственно электронной подсистемы металла (форма поверхности Ферми, закон дисперсии) как ожидается должны быть незаметными. Измерения теплоёмкости металлов Li [127] и Мо [129] при низких температурах, где электронная часть теплоёмкости значительно больше решёточной, не обнаружили изотопического эффекта в электронной теплоёмкости. Этот результат согласуется с тем, что электронный спектр металла и электрон-фононное взаимодействие в первом приближении не меняются с массой изотопа. [c.76]

Электрические свойства. Образование неупорядоченных твердых р-ров приводит к значительному понижению электропроводности С. (по сравнению с чистым металлом — основой С.) в результате рассеяния электронных волн на искажениях решетки, вызванных наличием чужеродных атомов. По мере роста степени упорядочения электронровод-пость возрастает в связи с постепенным восстановлением правильной периодичности электрич. поля внутри С., но все же остается ниже электропроводности чистого металла-основы, даже в полностью упорядоченных С. Образование интерметаллич. соединения по тем же причинам сопровождается нек-рым возрастанием электропроводности но сравнению с неупорядоченным твердым р-ром.У многих С. при низких температурах обнаружено свойство сверхпроводимости, причем даже в тех случаях, когда ни один из компонентов этих С. сам по себе не является сверхпроводником (напр., МоС или W2 ). [c.503]