Структура полос и физические свойства кристалла

В принципе все физические свойства кристаллов зависят от их структуры и, следовательно, от дефектности решетки. Однако не все свойства в равной мере чувствительны к наличию дефектов. Поскольку, как правило, число дефектов относительно невелико, к мало чувствительном свойствам относятся все те, которые зависят от средних свойств частиц в системе. Сюда относятся теплоемкость, энергия, среднее значение параметров решетки (определяемые рентгенографически, электронографически и по удельному объему), оптические свойства в области основной полосы поглощения. Высокочувствительными являют- [c.232]

Л. 6. Структура полос и физические свойства кристалла [c.59]

Структура полос определяет физические свойства кристалла, причем все сказанное выше для одномерной цепочки справедливо ц для реальных трехмерных кристаллов кристалл имеет свойства металла, когда самая верхняя полоса из числа занятых электронами заполнена только частично. Напротив, оп будет диэлектриком в том случае, когда валентная зона отделена от зоны проводимости энергетической щелью (запрещенной зоной). [c.66]

В принципе все физические свойства кристаллов зависят от их структуры и, следовательно, от дефектности решетки. Однако не все свойства в равной мере чувствительны к наличию дефектов. Обычно число равновесных дефектов относительно невелико, поэтому к мало чувствительным свойствам относятся все те, которые зависят только от средних значений молекулярных параметров частиц в решетке. Сюда относятся такие термодинамические свойства, как теплоемкость и энергия кристаллов. Более чувствительны к наличию дефектов оптические свойства кристаллов в области основной полосы поглощения. Высокочувствительны те физические свойства, которые практически полностью определяются наличием отдельных дефектов в кристаллической решетйе — диффузия в кристаллах, электропроводность примесных полупроводников, поглощение света вне основной полосы поглощения, люминесценция, некоторые магнитные свойства, скорость химических реакций в кристаллах. Для химии большое значение имеет равновесная нестехиометричность ионных кристаллов, возникающая в связи с появлением в решетке структурных дефектов. [c.271]

Зо11 1ая теория, хорошо описывающая многие физические свойства кристаллов, довольно часто используется для объяснения тонкой структуры рентгеновских полос эмиссии и псглощенпя. В ряде случаев теоретически построенные кривые плотности состояний в зоне N 5) достаточно точно могут быть трансформированы в кривые 1 Е), совпадающие по форме с экспериментальными. Однако такой подход требует дополнительной информации относительно долп участия в переходах электронов 5-, р- или -симметрии. Кроме того, необходимо принять условие, по которому спектры испускания обязаны переходам только из занятых состояний. Признание образования последних полос всех серий переходами нз внешней зоны не согласуется с правилами отбора и с опы-то.м. Ширины и формы полос разных серий одного элемента, как правило, различны. Несмотря иа большое количество исследований, этот факт не нашел должного объяснения. До сего времени нет единого взгляда на природу рентгеновских полос, в частности, о природе /(р5-полос переходных элементов в литературе существует три различных суждения [1—3]. Все это заставляет искать другие варианты моделей полос, описывающих тонкую структуру спектров более однозначно. [c.45]

Примеси могут оказывать значительное влияние на физические свойства соединений. Наиболее просто дело обстоит в том случае, когда атомы примеси имеют одинаковую валентность с замещаемыми атомами и образуют с одним из компонентов основного кристалла соединение той же формулы и кристаллической структуры, что и соединение, в которое примесь включается. В подобных случаях твердый раствор представляет собой нормальный смешанный кристалл, как, например, (Na, К)С1 (А1, Сг)гОз (Zn, d)S (Mg, Ni)0 (Zn, Mn)2Si04 и T. Д. При этом большинство физических свойств кристаллов монотонно меняется с составом. Например, плотность и параметры элементарных ячеек изменяются линейно между крайними значениями, соответствующими чистым компонентам. При рассмотрении оптических свойств, таких, как поглощение или люминесценция, следует различать общие эффекты, связанные с зонной структурой кристалла, и характеристические эффекты, типичные для отдельных ионов. В простейшем случае ширина запрещенной зоны и в соответствии с этим длина волны основного поглощения и люминесценции изменяются с составом также линейно. Примерами могут служить (Zn, d)S [11 (Hg, d)Te [2], Pb(S, Se, Те) [3]. В некоторых системах в зависимости от состава изменяется структура зоны проводимости или валентной зоны (или же обеих зон одновременно). Тогда наблюдаются линейные изменения основных оптических свойств внутри области, в которой сохраняется зонная структура каждого компонента системы, с более или менее резким перегибом в области составов, где уровни одной структуры становятся более стабильными, чем другой. Таким образом, например, изменяются зонные структуры в системах Ge, Si [41 В1г(Те, Se)a [5] Zn(S, Те) и Zn(Se, Те) [61. Однако изменения длин волн, обусловленных характеристическими оптическими эффектами, связанными с внутриионными переходами, при образовании смешанных кристаллов, как правило, незначительны или вообще не наблюдаются интенсивность же спектральных полос с одинаковой длиной волны изменяется с концентрацией линейно. [c.422]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология