ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Большое внимание уделяется созданию модели электронного строения твердого тела, позволяющей объяснить многие вопросы явления полиморфизма и массопереноса, влияние легирующих элементов на свойства и структуру сплавов, поведение твердых тел под нагрузкой [c.69]

Развитие электронной теории строения твердых тел и расширение данных о механизме физических явлений в твердой фазе позволили установить связь между окраской (в видимой части спектра) и электронным строением твердого тела. В 1946 г. Елович, Жаб-рова, Марголис и Рогинский [77] выявили зависимость каталитической активности различных окислов по отношению к реакции глубокого окисления ряда углеводородов (изооктан, цнклогексан) от окраски окислов и валентности катионов, входящих в состав катализатора (табл. 6). [c.21]

ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ ТВЕРДОГО ТЕЛА [c.30]

Электронное строение твердого тела [c.31]

Мы рассмотрели электронное строение твердого тела для двух простейших случаев в приближении свободного электрона и в приближении сильной связи при малом перекрывании волновых функций. Каждое из приближений имеет свои достоинства и свои области применимости. [c.36]

Современная теория электронного строения твердого тела основана на более строгом решении уравнения Шредингера с учетом периодического потенциала, обусловленного атомами решетки. Такое решение, найденное Блохом (которое приводится здесь в простейшей форме для одномерной модели) имеет вид [c.36]

Твердое тело можно рассматривать как совокупность большого числа атомов, молекул или ионов ( 10 моль" ), связанных друг с другом обычными силами межатомного взаимодействия (см. гл. 4). Свойства твердого тела являются коллективными свойсгвами всей совокупности составляюишх его частиц. Твердое тело является в некотором роде большой молекулой , и подходы к описанию его свойств принципиально не отличаются от рассмотренных )з предыдущих главах для молекул. Однако большое число атомов, образующих твердое тело, делает невозможным прямое перенесение на него методов количественного расчета электронных и пространственных характеристик молекул и требует учета упорядоченности структуры твердого тела. В данной главе проиллюстрируем основную схему описания электронного строения твердых тел на примере атомных и молекулярных кристаллов, включающих бесконечное число идентичных атомов или молекул, однородно упакованных в регулярные ряды и плоскости, заполняющие весь объем кристалла. В отличие от такого идеального кристалла реальные кристаллические тела содержат дефекты кристаллической решетки, нарушающие регулярность. Крайним случаем нарушения регулярности является совсем случайное, хаотическое расположение атомов или молекул в твердом теле, какое наблюдается в аморфных твердых телах, как и в жидкостях. В зависимости от степени регулярности расположения атомов или молекул в твердом теле используют и различные модели для описания их строения и свойств. [c.523]

Значительно сложнее вопрос о поведении различных органических соединений на поверхности катализатора. Схемы мультиплетной теории и основанные на них методы расчета энергий связи развиты исходя из предположения об образовании ковалентных связей. Между тем в практику катализа все шире внедряются представления о поверхностных соединениях координационного или кластерного типов. Величины энергий связи реагирующих атомов при этом будут определяться природой химической связи. Поэтому требуются широкие исследования для уточнения энергий связей различных реагирующих атомов с поверхностью катализатора. Тем не менее совместное влияние двух факторов — геометрического и энергетического, с лежащим в их основе электронным строением твердых тел и реагирующих молекул, сохранит свое значение. Возможно только их истолкование на новой основе.. [c.99]

Современная теория электронного строения твердых тел -зонная теория - исходит из тех же представлений, которые лелсзт в основе метода молекулярных орбиталей. Поэтому очень полезно перед изучением этого параграфа вернуться к разд. 3.4 и повторить основы метода МО. [c.87]

Как уже говорилось в начале доклада, в основе каждой теории должно лежать определенное физическое явление или особое качество объекта. Но третий- член триады — электрон — пока еще не прикреплен ни к какому специальному явлению 1в области катализа. В, большинстве работ по электронной теории катализа (т, е. в основном по катализу на полупроводниках) в качестве ф изического обоснования теории приводится просто апелляция к электронному строению твердого тела. Считается, что поскольку (В твердых телах могут появляться свободные электроны (в металлах они имеются всегда, в полупроводниках они появляются под влиянием нагрева, освещения и т. п.), переходя в зону проводимости, и, поскольку на таких телах часто идет катализ, то естественно эти два свойства полагать связанными друг с другом. Подобный взгляд физически сопряжен именно со свободными, т. е. бегающими по решетке, электронами, а их существование необходимо связано с решеткой. Поэтому если для катализа не нужна кристаллическая решетка, то, следовательно, не нужен и электрон из зоны проводимости. Но мы видели, что каталитическое действие вещества может быть полностью отделено. от его собственной решетки и даже вообще от какого-либо носителя (см. 1выше о катализе в парах цинка и кадмия подробней в докладе М. Н. Данчевской). Эти факты показьивают, что такие типичные полупроводники, как ZnO, dO, ZnS и пр., для своего действия в качестве катализаторов не нуждаются в электронной проводимости, но лишь в электронных оболочках самих действующих атомов. [c.196]

Суммируя, следует отметить, что хотя различные факторы, приводящие к уменьшению теплоты с покрытием поверхности в настоящее время вполне точно определены, но вся проблема в целом, особенно в приложении к реальным случаям, еще далека от своего решения. Весьма вероятно, что определяющее значение имеет электронное строение твердого тела, но наряду с этим необходимо учитывать и геометрические факторы, связанные с биографической неоднородностью поверхности. Накопление на поверхности металла зарядов или обеднение ее зарядами, обусловленное наличием хемосорбированного слоя, и последующее влияние этих процессов на электронную структуру твердого тела в объеме, вероятно, скорее дадут эффекты требуемого порядка величины, чем учет отталкива-тельного взаимодействия. Работы Будара и Волькенштейна способствуют выяснению этих вопросов. Чтобы установить общий вид зависимости между и 6, требуется получить экспериментальные данные о большом числе систем, и в этом отношении будет особенно полезно провести сравнительные опыты с системами различной электронной структуры (например, со сплавами). Сказанное относится также к хемосорбции на полупроводниках, которая будет рассмотрена в следующем разделе. [c.501]

Исследованию электронного строения твердого тела со свободной поверхностью посвящено мало теоретических работ. Основными являются работы Тамма [4], Шоклея [5], Гудвина [6], Артмана [7] и Коутецкого [8], главный вывод которых состоит в том, что при определенных условиях поверхностные состояния могут существовать в промежутках между нормальными зонами кристаллических состояний. Мы здесь рассмотрим эту проблему в ее простейшем виде и представим твердое тело в виде прямой цепочки одинаковых атомов, оба конца которой изображают свободные поверхности. Такая одномерная модель позволяет выявить основные особенности, а полученные результаты легко могут быть обобщены на три измерения. [c.381]

Работа выхода электрона ф определяется минимальной энергией, необходимой для перемещения его с поверх юсти Ферм И в твердом теле при температуре, равной абсолютному нулю, в точку пространства, где поле практически равно нулю. Согласно представлениям [196, 568, 849, 1232, 1326], работа выхода электрона зависит от внутренней структуры тела и от условий на его поверхности. Некоторые исследователи, в частности авторы работ [143—144], при интерпретации эмиссионных характеристик считают главным состояние поверхности эмиттера, принимая, что уровень энерлии Ей кЫ) электрона, находящегося перед гранью hkl кристалла, не связан с положением уровня химического потенциала, зависящего от природы атомов и электронного строения твердого тела. Такая точка зрения полностью отрицает результаты работ [196, 502, 1326], а также более поздних [79, 134, 451], в которых принимается, что работа выхода электрона <в общем случае определяется степенью связанности его с электронным коллективом остова кристаллической решетки, т. е. энергетическим состоянием валентных электронов атома эмиттера при этом считается, что реальные [c.7]