Явления разупорядочения в кристаллах

ЯВЛЕНИЯ РАЗУПОРЯДОЧЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ Образование точечных дефектов [c.73]

Эти факты свидетельствуют о сложности проблемы сублимации, испарения и в особенности плавления. В этих вопросах многое зависит от недостаточно еще изученных кристаллических структур различных модификаций, от явлений частичной разупорядоченности кристаллов и от ряда других факторов. [c.247]

Явления разупорядочения в кристаллах [c.118]

Взаимодействие светового потока, представляющего собой переменное электромагнитное поле, с электромагнитным полем кристалла описывается методами квантовой механики. Сущность явления взаимодействия сводится к тому, что световая волна в кристаллическом пространстве индуцирует электродвижущую силу, численное значение которой пропорционально величине металлической связи и количеству всевозможных дефектов, так называемых центров окраски. Под влиянием световой волны возникает разупорядочение электромагнитного поля кристалла, что вызывает селективное или полное поглощение лучистой энергии. Поэтому кристаллы-проводники или полу- [c.86]

В энергетическом отношении явление очищения состава минеральных индивидов рассматривается как уменьшение их энтропии в связи с понижением температуры, что ведет к образованию более совершенных кристаллов, энтропия которых стремится к нулю. Замечено, что при понижении температуры образования минералов химический состав их становится проще, а степень симметрии повышается, что также свидетельствует об уменьшении энтропии кристаллов, усовершенствовании их внутреннего строения, приближении к более совершенному порядку в атомном строении твердого тела. Иными словами, как правило, чем ниже температура геохимического процесса, тем более совершенными становятся состав и строение кристаллов, которые при этом образуются. Однако под влиянием внешних условий, связанных с повышением температуры, состав кристаллов усложняется, количество дефектов возрастает. Таким образом, в истории минерального индивида непрерывно идут процессы упорядочение строения и обратный ему процесс — разупорядочение. [c.27]

Взаимодействие светового потока, представляющего собой переменное электромагнитное поле, с электромагнитным полем кристалла описывается методами квантовой механики. Сущность явления взаимодействия сводится к тому, что световая волна в кристаллическом пространстве индуцирует электродвижущую силу, численное значение которой пропорционально величине металлической связи и количеству всевозможных дефектов, так называемых центров окраски. Под влиянием световой волны возникает разупорядочение электромагнитного поля кристалла, что вызывает селективное, или полное, поглощение лучистой энергии. Поэтому кристаллы-проводники или полупроводники полностью поглощают вет, непрозрачны, отражение света ими максимальное, что обусловливает блеск металлический или полуметаллический, светлую или темную окраску. [c.59]

Дано систематическое изложение наиболее важных разделов современной физической химии твердого тела—теории разупорядоченности в кристаллах с различными типами химической связи, теории явлений переноса, определяющих протекание химических реакций в твердых телах, адсорбционных явлений и кинетики роста твердых фаз. [c.2]

Основы современных представлений о поверхностной разупорядоченности твердых тел были заложены Френкелем, который ввел понятие естественной шероховатости кристаллических граней, возникающей в результате тепловых флуктуаций на поверхностях кристаллов. По Френкелю, идеально гладкая поверхность граней кристалла может существовать толька при абсолютном нуле температуры. При конечных температурах тепловые флуктуации приводят к нарушению идеальной структуры не только объема кристалла, но и его поверхности. В этом смысле природа поверхностной разупорядоченности твердых тел та же, что и природа собственных точечных дефектов, подробно рассмотренная в предыдущих главах. Однако явления, связанные с поверхностными дефектами, более сложны, чем в объеме кристаллов. Здесь мы ограничимся рассмотрением только трех простейших типов поверхностных дефектов, играющих большую роль в протекании реакций с участием твердых тел. [c.281]

Поскольку функция g (i)(2) в явном виде не известна, проанализировать соотношение (2.6.10) можно лишь формально. Возможные случаи представлены на рис. 2.6.2 и 2.6.3. На рис. 2.6.2 схематически показан ход изменения эффективного параметра порядка (г) вблизи поверхности нематического жидкого кристалла. При низких температурах наблюдается поверхностное усиление ориентационной упорядоченности. Его можно приписать тому, что влияние поля поверхности пересиливает разупорядоченность, вызываемую пространственной делокализацией. С повышением температуры это соотношение нарушается и наблюдается обратное явление постепенная релаксация объемного и поверхностного полей приводит к поверхностному уменьшению параметра локального порядка. При резком падении до нуля величины s в объеме в точке перехода вблизи поверхности может сохраняться небольшое остаточное значение этого параметра (в узком интервале температур за точкой перехода). На рис. 2.6.3 показана другая возможная ситуация. В то время как при низких температурах наблюдается уменьшение поверхностного значения (г), объемное значение параметра порядка непосредственно перед точкой перехода становится настолько малым, что проявляется эффективное поверхностное усиление упорядоченности. Поскольку положительные наклоны кривой у Т) зависят только от относительных значений объемной и поверхностной энтропии на единицу площади, можно ожидать возрастания у непосредственно [c.104]

Нарущение ориентационного порядка особенно ярко проявляется у кристаллов со слоистой структурой, которым присуще явление политипии и тесно связанные с ним явления двойникования, синтак-сии, слоевой разупорядоченности. Явление политипии известно в [c.171]

Сравнительно недавно Бодгез [141] сделал попытку термодинамического анализа явлений атомного разупорядочения в сложных ионных кристаллах с произвольным числом подрешеток. Ниже мы воспроизведем основные этапы этого анализа, имея в виду возможность его применения к ферритам со структурой граната, маг-нетоплюмбита и гексаферрита. Рассмотрим ионный кристаллокисла, содержащего -различных катионов, распределенных между Я-различными подрешетками. Будем полагать, что в кристалле отсутствуют вакансии, внедренные ионы и электронейтральность кристалла в целом обеспечивается балансом зарядов у регулярных составляющих решетки. Пусть общее число катионов в кристалле равно zN (2 —число ионов в формульной единице), общее число катионов в /-подрешетке равно (/=1, 2, Я), а число [c.114]

Это обстоятельство могло бы иметь важные последствия как для реакционной способности разупорядоченных атомов углерода вблизи области образования складок, так и для электронных свойств кристалла. Вообще говоря, смещение атомов углерода из плоской гексагональной сетки вызывает ослабление ароматического резонанса и снижение насыщенности связанных атомов углерода. При отсутствии усложняющих явлений это должно привести к улучшению их электронно-акцепторных свойств. Кроме того, во зхможно, что пространственные требования, связанные с такими дефектами, будут препятствовать спаризанию спинов всех валентных электронов вследствие присоединения к этим дефектам инородных атомов или вследствие образования связей С — С. Такие узлы в дырочных и клещевидных дефектах, соответствующие вмерзшим свободным радикалам, будут влиять (подобно другим дефектам сетки) на электронные свойства кристалла, такие, как сопротивление и термо-э.д.с., и видоизменять в результате своего парамагнетизма магнитные свойства кристалла. [c.90]

Сравнительно недавно Боргез [35] сделал попытку термодинамического анализа явлений атомного разупорядочения в сложных ионных кристаллах с произвольным числом подрешеток. Ниже мы воспроизведем основные этапы этого анализа, имея в -виду возможноють его применения к ферритам со структурой граната, магне-топлюмбита и гексаферрита. Рассмотрим ионный кристалл окисла, содержащего L различных катионов, распределенных между Н различными подрешетками. Будем полагать, что в кристалле отсутствуют вакансии, [c.267]

В таких условиях в стехиометрическом кристалле с равным числом разноименных дефектов атомное разупорядочение не приводит к избытку электронов или дырок доноры и акцепторы взаимно скомпенсированы. Поэтому избыток электронов или дырок обусловлен отклонением от стехиометрии. Это не так, если уровни расположены асимметрично. Теперь в компенсированном образце может быть больше носителей тока, чем в соответствующем образце без дефектов ( самоактивированная полупроводимость ) [73]. По-видимому, указанное явление характерно для сульфида кадмия [74—75]. Более резких различий нужно ожидать, когда положение уровней отличается настолько сильно, что ЮДИН дефект действует как однократный донор, а другой — как двойной акцептор, и наоборот. Такое поведение может наблюдаться в соединениях типа АВ и более вероятно для соединений АпВ, спф т. Оно отмечалось, по-видимому, в закиси меди и окиси хрома [76]. [c.349]

В качестве примера рассмотрим соединение типа PbS. Если это соединение, как обычно считают, обладает разупорядоченностью по Шоттки, то избыток свинца будет связан с образованием вакансий серы и с соответствующим уменьшением концентрации вакансии самого свинца (рис. XIII.5). В кристалле PbS с избытком серы наблюдается обратное явление. В результате диффузия свинца будет протекать быстрее в кристаллах, обогащенных серой, и медленнее в кристаллах, богатых свинцом при диффузии серы будет наблюдаться обратная картина. Бребрик [60] получил уравнения, описывающие скорости диффузии в PbS. Однако если бы соединение PbS обладало френкелевским типом разупорядочения, то ионы вели бы себя совершенно иначе. Разупорядочение ионов свинца по Френкелю при избытке свинца приводит к возникновению Pbi, а избыток серы — к наличию Vpb- Если оба типа дефектов обладают примерно одинаковой подвижностью, то диффузия свинца должна возрастать как при увеличении избыточного содержания свинца, так и при избытке серы при определенном содержании избыточного свинца или серы должен возникать некоторый минимум. Аналогичное объяснение можно привести и для диффузии серы при разупорядочении по Френкелю в подрешетке серы. [c.584]

Примерами фазовых переходов, когда характерные черты атомного распределения остаются неизменными, являются различные переходы порядок — беспорядок низкотемпературные фазовые переходы в галогенидах аммония, в которых упорядоченное расположение колеблющихся групп NH4 заменяется расположением с произвольной ориентацией [41 превращения в галогенводо-родных кислотах, связанные с взаимной разориентацией осей молекул и диполя [51 переходы, обусловленные разупорядочением в ориентации ионов и их слегка искаженного окружения в шпинелях, содержащих асимметрические ионы переходного металла (Мп " ) [61. Наконец, примером могут служить переходы магнитных материалов из ферромагнитного в парамагнитное состояние (точки Кюри и Нееля), связанные с понижением степени ориентации атомных магнитных моментов. Все эти явления относятся к ориентационному разупорядочению в кристаллах. Наблюдается также позиционное разупорядочение. Например, в иодистом серебре при низких температурах (Р Agi) ионы серебра образуют упорядоченную решетку выше точки перехода (а Agi) ионы Ag размещаются хаотически [7[. К этому же типу разупорядочения относится переход вюрцит-сфалерит в соединениях, аналогичных сульфиду цинка [3]. [c.618]

Особенно интересными в этом отношении являются многочисленные исследования системы MgO—А12О3—ЗЮз, осуществленные учеными различных стран в связи с проблемой получения керамическах и стеклокристаллических изделий с исключительно низкими и даже отрицательными значениями коэффициентов термического расширения, проблемой использования кристаллов кордиерита в качестве так называемых геологических термометров, явлениями упорядочения и разупорядочения при фазовых переходах в кристаллических телах и т. д. По-видимому, образование метастабильных фаз нередко имеет место также и во многих других силикатных, алюминатных и подобных им системах и поэтому результаты этих опытов заслуншвают самого подробного рассмотрения. [c.34]

Спиральные последовательности различной длины должны быть связаны между собой разупорядоченными неспирализованными участками. Степень такой разупорядоченности определяется температурой, природой растворителя и полимера и, возможно, молекулярным весом ПО]. Сосуществование ориентированных и беспорядочных участков цепей приводит к интересной проблеме переходов спираль — клубок [И]. Атомы, находящиеся в неупорядоченных отрезках макромолекулы, участвуют в броуновском движении, а атомы, находящиеся в ориентированных спиральных участках, фиксированы спиральной -структурой, которая является одномерным кристаллом. Эта спонтанная кристаллизация неспирализованных цепей представляет собой интереснейший аспект физической химии полиаминокислот. Такое явление удалось наблюдать пока только в одной системе — в полинук-леиновых кислотах и полинуклеотидах. Возникает вопрос каково минимальное число кислотных остатков, необходимое для спонтанного перехода спираль — клубок [c.607]