Разупорядочение антиструктурное

Третий тип разупорядочения, называемый антиструктурным, заключается в том, что разноименные атомы бинарного или более сложного кристалла обмениваются кристаллографическими позициями (рис. 6.8) в соответствии с уравнением Аа + Вв Ав + Ва. Составьте квазихимическое уравнение, выражающее образование антиструктурных дефектов в кристалле Си2п. [c.322]

Рис. 129. Точечные дефекты в реальном кристалле бинарного соединения АВ а - идеальный кристагг.я б - вакансия ь подрешетке компонента В а - вакансия в подрешетке компонента А I - сверхстехиометрический атом В в междоузлии д - антиструктурное разупорядочение е - дефект Френкеля

Образование дефектов не всегда может приводить к нарушению стехиометрии. На рис. 12, д приведен пример так называемого ан-тиструктурного разупорядочения, при котором атомы А и В попадают в узлы чужой подрешетки. Это возможно в том случае, если компоненты соединения близки между собой по металлохимическим свойствам . Кристаллы с антиструктурными дефектами представляют собой твердые растворы взаимозамещения. Например, в бинарном соединении GeAs, компоненты которого являются соседями в периодической системе, возможно такое антиструктурное разупорядочение, при котором атомы Ge попадают в подрешетку As, и наоборот. Комбинации простых дефектов могут привести к взаимной компенсации их влияния, в результате чего нарушений стехиометрии может и не быть. Так, смещение атома из его равновесного положения в междоузлие (рис. 12, ё) приводит к появлению комбинированного дефекта вакансия — атом в междоузлии. Такая [c.58]

Рис. 12. Точечные дефекты в реальном кристалле бинарного соединения АВ л-идсальный кристалл б-накансия в подрешетке компонента В в-вакансия в подрешетке компонента А с -сверхстехиометрический атом В в междоузлии < -антиструктурное разупорядочение е-дефект Френкеля

Образование дефектов не всегда может приводить к нарушению стехиометрии. На рис. 129, д приведен пример так называемого антиструктурного разупорядочения, при котором атомы А и В попадают в узлы "чужой" подрешетки. Это возможно в том случае, если компоненты соединения близки между собой по металлохимическим свойствам. Кристаллы с антиструктурными дефектами представляют собой твердые растворы взаимозамещения. Комбинации простых дефектов могут привести к взаимной компенсации, в результате чего нарушений стехиометрии может и не быть. Так, смещение атома из его равновесного положения в междоузлие (рис. 129, е) приводит к появлению комбинированного дефекта вакансия — атом в междоузлии. Такая комбинация называется дефектом Френкеля. Очевидно, что при этом изменение состава не наблюдается. В принципе такая же ситуация возможна и при возникновении равного количества вакансий в обеих подрешетках бинарного соединения. Однако в реальном случае одинаковые концентрации вакансий в обеих подрешетках невозможны, поскольку компоненты различаются по свойствам. В этом случае валовое отк юнение от стехиометрии определяется разностью концентраций вакансий в двух подрешетках и определяемая экспериментально область гомогенности будет меньше той, которая следует из действительной концентрации вакансий. [c.264]

Аннигиляция или ассоциация точечных дефектов с образованием кластеров. Антиструктурные дефекты типа ионов, занимающих несвойственные им кристаллографические позиции, не единственный тип точечных дефектов в ферритах. Как отмечалось в гл. II, ферритам магния и лития свойственно разупорядочение типа Френкеля, а ферритам меди и никеля — разупорядочение типа Шоттки. Поэтому целесообразно рассмотреть процесс аннигиляции точечных дефектов в более общем виде, как это сделал Шмальц-рид [6]. [c.164]

В кристаллах химических соединений с неионной связью, например интерметаллических или валентных соединений, дефекты замещения могут возникать и при отсутствии примеси, когда атомы А частично размещаются в узлах подрешетки.В и наоборот. Такая разупорядоченность называется антиструктур ной. В бинарных ионных кристаллах антиструктурная разупорядоченность не наблюдается, так как размещение катионов в анионной подрешетке и наоборот потребует слишком больших затрат энергии. Для кристаллов многокомпонентных ионных соединений типа шпинелей, содержащих катионы двух или более сортов, характерно разупорядочение катионов, подобное антиструктурному. При этом катионы в идеальном кристалле, занимающие неэквивалентные узлы, более или менее хаотически распределяются по узлам обеих подрешеток. Такое разупорядочение особенно важно для понимания свойств магнитных материалов — ферритов. [c.22]

При образовании дефектов Френкеля и антиструктурном разупорядочении число узлов решетки не меняется и уравнения реакций должны содержать только образующиеся дефекты [c.25]

Для кристаллов стехиометрических соединений, имеющих френкелевскую или антиструктурную разупорядоченность, равновесные концентрации дефектов определяются аналогично. [c.78]

Решения, подобные тем, которые приведены на рис. ХН1.5, а и ХН1.6, а, можно получить и для кристаллов с дефектами по Френкелю или антиструктур-ным разупорядочением. В случае разупорядочения атомов А по механизму Френкеля междоузельные атомы А1 занимают место вакансий Ув при антиструктурном разупорядочении вакансии Ув заменяются на дефекты Ав, а Уд — на Ва- Отметим, что в последнем случае полупроводниковые свойства [c.338]

Для вычисления химических потенциалов компонентов кристалла с антнструктурной разупорядоченностью необходимо определить равновесные концентрации вакансий, не являющихся доминирующими дефектами. Для этого запишем реакции, при которых наряду с антиструктурными дефектами возникают вакансии [c.85]

Для кристаллов неметаллических соединений, обладающих преимущественно ковалентной связью, характерны в основном те же типы атомной разупорядоченности, что и для интерметаллических соединений, а именно дефекты Шоттки, Френкеля и антиструктурные дефекты. Однако здесь картина значительно усложняется из-за взаимодействия атомных дефектов с квазисвободными электронами и дырками, в результате которого атомные дефекты могут находиться как в нейтральной, так и в заряженной форме. Поэтому при вычислении равновесных концентраций дефектов в полупроводниковых соединениях необходимо учитывать все квазихимические реакции, протекающие с участием как нейтральных, так и заряженных дефектов, в том числе квазисвободных электронов и дырок. [c.115]

Другие типы атомной разупорядоченности. Мы подробно рассмотрели нестехиометрический полупроводник МХг+б, в котором преобладающими атомными дефектами являются вакан- ии в подрешетках обоих компонентов (дефекты Шоттки), Задачу нетрудно обобщить и на случай произвольной атомной разупорядоченности, включающей дефекты Френкеля по компоненту М или X или антиструктурные дефекты. [c.124]

В химических соединениях число возможных видов дефектов значительно увеличивается. Легко догадаться, что даже в простейшем бинарном кристалле типа АВ возможно образование двух видов вакансий Уд и Ув и двух видов внедренных атомов А, и В,-. Более того, атомы А и В в принципе могут обмениваться местами с образованием так называемых антиструктурных дефектов Аа-Ь + Вв—>-Ав+Ва. Строго говоря, в решетке любого немолекулярного кристалла все виды точечных дефектов (вакансии, внедренные атомы и антиструктурные дефекты) присутствуют одновременно, но вследствие различия в энергии разупорядочения одни дефекты доминируют над другими. Следует обратить внимание, что в любом стехиометрическом кристалле доминирует не один, а минимум два вида дефектов. Например, если в бинарном кристалле АВ возникает вакансия в металлической подрешетке (1 а), то сте-хиометрический состав кристалла (1 1) сохранится при одновременном образовании эквивалентного числа вакансий в анионной подрешетке (Ув) или эквивалентного числа внедренных атомов (А,) или, наконец, эквивалентного числа антиструктурных дефектов типа Ав. [c.76]

Итак, атомное разупорядочение кристаллов (образование вакансий, внедренных атомов, антиструктурных и примесных дефектов) обычно, хотя и не всегда, сопровождается электронным раз-упорядочением (образованием электронов и дырок, свободных или локализованных на ионах переходных элементов). Последнее может иметь место и в совершенном кристалле за счет перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости (рис. 2.2). [c.79]

В ряде случаев для оценки термодинамики собственного разупорядочения используют калориметрические измерения, эффективность которых можно иллюстрировать на примере изучения интерметаллидов РеА1 и Ы1А1 [3, 28, 29]. В первом из них доминируют антиструктурные дефекты, образующиеся по реакции [c.93]

В Тройных кристаллах типа ферритов, имеющих две или более подрешетки, основным механизмом разупорядочения является образование антиструктурных дефектов. Для нормальных шпинелей (Ма) +[(Мв ) ]104 этот процесс можно выразить уравнением [c.96]

Так же как и при антиструктурном разупорядочении, возникают простые соотношения, содержащие первые степени концентраций независимо от значений п и т в формуле М Хт. Могут образоваться и ассоциаты дефектов [c.309]

Они показывают, что величины А и б представляют собой разность двух слагаемых одно соответствует избытку атомов В, а другое — избытку атомов А. От общего случая нетрудно перейти к выражениям для разупорядочения по Шоттки, по Френкелю (атомов А) или антиструктурному соответственно при [Ва1 = [Ав1 = [Bll = [All = О, [Ва1 = [Ав1 = [VbI = [Bil = О и IVaI -= [VbI = [BJ = [AJ = 0. Когда одно из них играет преобладающую роль, то А соответствует разности двух простых слагаемых. Одним из процессов разупорядочения пренебрегают, если состав соединения не слишком близок к стехиометрическому. Например, для избытка В при антиструктурном разупоря- [c.328]

Состояния, подобные описанным выше, возникают при разупорядочении по Френкелю или антиструктурном разупорядочении. В первом случае междоузельные атомы А1 заменяют вакансии Ув, в последнем — Ав становится на место Ув и Вд на место Уд. Поведение системы, соответствующее рис. ХП1.8, а, типично для электронных полупроводников, например сульфида свинца и теллурида кадмия. С другой стороны, рис. ХП1.8, в характерен для ионных проводников, таких, как галогениды щелочных металлов. На рис. ХП1.8, б показано состояние в веществе со смешанной проводимостью, в котором по крайней мере при высоких температурах (область П) в процессе проводимости участвуют как электроны, так и ионы . [c.344]

Примесные атомы могут входить и в междоузлия решетки, если эти атомы невелики по размеру и их размещение в междоузлиях не слишком сильно искажает решетку. Атомное разупорядочение кристаллов (образование вакансий, внедренных атомов, антиструктурных и примесных дефектов) обычно, хотя и не всегда, сопровождается электронным разупорядочением (образованием электронов и дырок, свободных или локализованных на ионах переходных элементов). В то же время (см. подразд. 2.4) последнее может иметь место и в совершенном кристалле за счет перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости. [c.125]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология