Кристаллы точечные

При повышении температуры кристалла термодинамически равновесные концентрации точечных дефектов (вакансий и межузельных атомов) возрастают. Образование дефектов по Шоттки показывает, что в кристалле имеются некоторые источники вакансий. Наоборот, при понижении температуры часть дефектов исчезает на стоках. Природа этих источников и стоков выяснена сравнительно недавно. По-видимому, при этом важнейшую роль играют дефекты решетки высшего порядка — дислокации, границы зерен, микроскопические трещинки и т. п. Благодаря наличию подобных внутренних источников время установления термического равновесия в системе кристалл — точечные дефекты сравнительно слабо зависит от геометрических размеров кристалла. Однако при быстром охлаждении, например при закалке жидким азотом, точечные дефекты не всегда успевают уйти в стоки и как бы замораживаются в кристаллической решетке. Точечные дефекты в кристаллах могут [c.12]

Относительные концентрации вакансий и внедренных атомов зависят не только от термодинамического равновесия, но и от условия электронейтральности кристалла. В ионных и полупроводниковых кристаллах точечные дефекты обладают электрическими зарядами внедренный катион положителен, внедренный анион отрицателен. Вакансия аниона, т. е. отсутствие отрицательного заряда ,действует как эффективный положительный заряд, вакансия катиона — как эффективный отрицательный заряд. Каковы бы ни были соот- [c.310]

Важный вид несовершенств в кристалле — линейные дефекты, или дислокации. Плотность дислокаций зависит от условий образования кристалла. Для металлов число дислокаций, проходящих через единицу площади, не менее 10 см для германия, кремния гь 10 см- , а при особых условиях их удается снизить до 10 см-2. 3 отличие от точечных дефектов, дислокации не являются статистически равновесными образованиями в равновесном кристалле они должны отсутствовать, поскольку образование их связано с очень значительным возрастанием энергии, а энтропийный выигрыш при этом невелик. Однако в процессе кристаллизации дислокации всегда возникают. Механические напряжения вызывают движение дислокаций, причем этот процесс сопровождается появлением в кристалле точечных дефектов. [c.193]

Несмотря на кажущуюся простоту описываемого явления, данный механизм характерен для очень небольшого количества атомов при их диффузии в кремнии. Здесь серьезную роль играет и соотношение объемов окта- и тетраэдрических пустот и объема атома-диффузанта, наличие в кристалле точечных дефектов и их ассоциаций, соотношение прочности связей Es -si/ D-sl и ряд других факторов. [c.155]

Хотя собственно для кристаллов возможны 32 класса кристаллов (точечных групп симметрии), для комбинаций элементов симметрии в элементарной ячейке разрешены не менее, чем 230 пространственных групп симметрии [c.395]

Элементы симметрии кристаллического многогранника пересекаются в одной точке. Полный перечень всех элементов симметрии одного многогранника обусловливает степень его симметрии. Многогранники, обладающие одной степенью симметрии, составляют точечную группу, которую еще называют видом, или классом, симметрии- Все возможные для кристаллов точечные группы симметрии (виды симметрии) устанавливаются путем сложения элементов симметрии, возможных в кристаллических индивидах С. Р, 2, Ьз, 4, Ьв, Ц, Ц, Ь. [c.47]

Наличие в кристаллах точечных дефектов по Шоттки и Френкелю оказывает существенное влияние на многие свойства кристаллических тел. В частности, их присутствие в кристалле и способность к миграции обусловливают ионную электрическую проводимость и процессы массопереноса (диффузии) в кристаллической решетке (в бездефектном идеальном кристалле процесс массопереноса практически невозможен). В связи с этим присутствие точечных дефектов сильно ускоряет такие важные в технологии силикатов и тугоплавких неметаллических материалов процессы, как твердофазовые реакции, спекание, рекристаллизацию и т. д., скорость которых определяется скоростью диффузии материальных частиц. Образование дефектов по Шоттки приводит к возрастанию объема кристалла (кристалл как бы распухает за счет достраивания с поверхности атомами, удаляющимися из узлов решетки) и понижению его плотности (образование дефектов по Френкелю во всяком случае в первом приближении не приводит к изменению плотности). [c.87]

В изложенной выше теории гармонических колебаний кристалла точечный дефект играл роль локальной неоднородности. Но для большинства проблем, связанных с макроскопическими механическими свойствами твердых тел, решающим оказывается учет вызванных точечным дефектом статических искажений кристаллической решетки вдали от него. Поле смещений атомов вокруг дефекта может быть описано некоторым стандартным образом. Важно, что в расчете таких смещений точечный дефект играет роль источника упругого поля. Мы исходим из предположения, что при макроскопическом описании точечного дефекта возможно независимое его рассмотрение как локальной неоднородности и как источника упругого поля. [c.242]

Представим себе внутри кристалла точечный источник тепла, от которого во все стороны распространяется тепловой поток. По истечении некоторого времени 1 в кристалле установится стационарное распределение температур. [c.221]

Разумеется, образование как кластеров, так и структур сдвига не отменяет существования в этих кристаллах точечных дефектов, поскольку оно вытекает из общих принципов статистической термодинамики. Образование протяженных дефектов лишь снимает избыток точечных дефектов, приводящий к их сильному взаимодействию остающиеся в малых концентрациях точечные дефекты должны вести себя в принципе так же, как и в обычных, слабо разупорядоченных кристаллах. [c.51]

Всего существует 32 возможных сочетания элементов симметрии, отличающихся друг от друга. Их очень часто называют классами или видами симметрии, или точечными труппами. Эти 32 класса симметрии описывают любую симметрию внешней формы ограненного кристалла. Точечными группами их называют потому, что все элементы симметрии можно представить мысленно пересекающимися в одной точке. Следовательно, 32 вида симметрии могут описать лишь симметрию замкнутой фигуры. Представление о точечной группе симметрии имеет очень важное значение при теоретическом расчете молекул и при рассмотрении их спектров, так как отдельные молекулы с точки зрения симметрии рассматриваются как замкнутые фигуры. Симметрия пространственных решеток значительно богаче симметрии кристаллов. Если же мы рассмотрим повторение точек или фигур в каком-либо определенном порядке, то число элементов симметрии существенно возрастет. К привычному действию элемента симметрии прибавляется дополнительно еще одно действие — перенос — трансляция в определенном направлении, в результате чего действие элемента симметрии из замкнутой фигуры переносится в пространство. Естественно, что решетка кристалла, обладающая только одним действием — переносом, также является элементом симметрии. [c.66]

В настоящее время считается, что диффузия связана с существованием в кристалле точечных дефектов и их различных ассоциаций (например, парных вакансий, комплексов вакансия — примесь и т. д.). Диффузию можно рассматривать как серию последовательных перескоков атомов с их нормальных узлов на соседний вакантный узел. Переход атома из нормального узла на соседнюю вакансию приводит к перемещению вакансии. После этого другой атом может занять новый вакантный узел, в ре- [c.367]

Диффузия атомов в кристалле непосредственно связана с присутствием в кристалле точечных дефектов. Но в соединениях, допускающих отклонения от стехиометрии, концентрация дефектов зависит от состава (присутствия примесей) и от условий приготовления кристалла. Поэтому скорость диффузии и механизм диффузии должны зависеть от тех же факторов. [c.374]

Модели зародышеобразования основаны на предположении, что лимитирующей стадией твердофазного взаимодействия является образование зародышей продукта на активных центрах или их рост. В качестве активных центров могут выступать поверхностные дефекты, выходы дислокаций на поверхность кристалла, точечные дефекты, ассоциаты и кластеры. Поскольку мольные объемы исходных веществ и продуктов реакции различны, само образование ядер сопровождается деформацией кристаллической решетки, т. е. скорость процессов определяется не только химическими, но и кристаллохимическими факторами. [c.190]

Итак, для дефектов атомного типа в кристалле точечная группа симметрии всей системы однозначно определяется локальной симметрией той точки, где расположен дефект. Бели есть несколько эквивалентных по симметрии точек (орбита), то любая из них может рассматриваться как точка расположения дефекта, с учетом, однако, физической природы атомов для дефектов замещения. Так, в структуре КаС наличие вакансии в катионном или анионном узле приводит к дефектам раз ного рода, но одинаковой симметрии Он. В структуре алмаза точечный дефект, локализованный в любом из двух атомов в элементарной ячейке, имеет одинаковую природу и симметрию Та- [c.248]

Зависимость /С=/(Сд) имеет максимум при Сд=2,5—3%. Увеличение К при малой концентрации добавки, очевидно, связано с образованием активных центров слеживаемости на поверхности кристаллов (точечных дефектов замещения и внедрения, взаимодействующих с дислокациями). При дальнейшем увеличении Сд проис- / кПс ходит быстрое снижение К, [c.208]

Определить сингонию кристаллов точечной симметрии 23, 32 и тт2, подвергнутых действию одноосного механического напряжения вдоль кристаллографических осей. [c.39]

Наиболее типична для трехмерноупорядоченного графита тригональная симметрия (Зт). Это определяется наличием в решетке дислокаций, искривлений границ между кристаллами, точечными дефектами, вакансиями, атомами углерода, находящимися между слоями. [c.24]

С наличием в структуре ионных кристаллов точечных дефектов существенно связана их электропроводность. Под действием электрического тока ближайший к вакансии ион переходит на ее место, а в точке его прежнего местоположения создается новая вакансия, занимаемая, в свою очередь, соседним ионом. Подобные перескоки ионов реализуются с большой частотой, обеспечивая ионную проводимость кристалла. Благодаря точечным дефектам удается объяснить и существование в природе большого числа так называемых несте-хиометрических соединений (соединений переменного состава), т. е. веществ, состав которых в твердом состоянии отклоняется от их молекулярного состава. Например, кристаллы оксида титана в зависимости от давления кислорода в окружающей среде могут иметь переменный состав от Т10о,б до Т101,з5. При избытке атомов титана в кристалле имеется соответствующая концентрация вакансий кислорода, а при избытке атомов кислорода появляются вакансии титана. В кристаллах оксида цинка 2пО избыточное содержание атомов цинка объясняют нахождением последних в междоузлиях пространственной решетки. [c.88]

Кристаллы, полученные в Т1- или 2г-содержащей щихте, скорость роста которых составляла в среднем 5-10 м/с, не содержат бесформенных макровключений металла. Для таких алмазов характерны нитевидные и хлопьевидные включения, а также отсутствие в обычных кристаллах точечных микровключений, хаотично распределенных по объему. [c.403]

Как же тогда определить кристаллический порядок Рассмотрим схему искаженного кристалла на рис. 45, который мы использовали для пояснения влияния деформации кристаллической решетки на спектр фононов. Изображенная на этом рисунке система атомов не обладает пространственной периодичностью, и элементарные ячейки в разных ее участках отличаются размером и формой однако она все же воспринимается как изображение испорченного кристалла. Мы упорядочиваем эту систему, вводя некоторую криволинейную сетку, описываюп ую в каждой точке пространства вполне определенную кристаллическую структуру. Следуя вдоль такой сетки, всегда можно установить связь локального ближнего порядка с таковым в любой части кристалла. Точечные дефекть не нарушают об-ш,ей структуры сетки. [c.268]

С другой стороны, ряд направлений (например, густо усеянных атомами кристаллической решетки) блокирован для движения. Естественно, что эффекты каналирования и блокирования сказываются как на угловом распределении отраженных частиц, так и на угловом распределении частиц в пучке, прошедшем через кристалл. Это распределение существенно зависит от взаимной ориентации падающего пучка и кристалла. Точечные дефекты (в особенности примесные центры) оказывают влияние на процесс каналирования. Комбинируя технику ретродиффузии (диффузионного отражения) и блокирования, Мац-ке и Джонс [35] изучали положение атомов инертных газов в КС1, СаРг и иОг- Было, например, установлено, что-радон во [c.160]

Различают два вида дефектов кристалла точечные (по нашей терминологии, дефекты 1-го рода), охватывающие один-два структурных узла или междуузлия в элементарной ячейке, и протяженные (по нашей терминологии, дефекты 2-го рода) — дислокации, трещины, мйкрокаверны. Особо следует рассматривать поверхностные дефекты (см. [1], [7], [8], [13]). [c.102]

Очевидно, что симметрией пустой решетки обладают и те реальные кристаллические структуры, которые получаются, если в каждый узел абстрактной решетки Браве поместить базис, сохраняющий для кристалла точечную симметрию решетки. Такие кристаллы получили название голоэдрических, а их группы симметрии исчерпываются 14 пространственными группами симметрии абстрактных решеток, рассмотренными в предыдущем параграфе. Примерами голоэдрических кристаллов являются кубические структуры типа КаС1,. многие металлы с ОЦК или ГЦК решеткой. [c.34]

Рассматриваемые здесь группы являются группами операций симметрии молекул. Операциями симметрии называют такие действия, производимые над молекулой (инверсия, вращение, отражение), которые совмещают молекулу саму с собой. Так, например, операцией симметрии является вращение молекулы двуокиси азота на 180" вокруг биссектрисы угла ONO. Вращение вокруг той же оси на 90° не является операцией симметрии. В интересующих нас приложениях мы не встречаемся с трансляциями и поэтому рассматриваем только точечные, а не пространственные группы симметрии. Пространственные группы существенны в теории кристаллов. Точечные группы включают лишь такие операции симметрии, которые оставляют по крайней мере одну точку молекулы инвариантной (фиксированной). В число операций группы симметрии обязательно входит тождественное преобразование Е. Эта операция оставляет функцию неизхмененной, так что мы можем записать [c.242]

Из точечных собственных дефектов мы не станем обсуждать дефекты на поверхности еще не полностью достроенной, когда в каких-то ее точках просто недостает атома или иона. Нам интересны так называемые тепловые дефекты в завершенной решетке, возникновение которых связано с излишне большой амплитудой колебаний отдельных ионов в решетке. Поскольку энергия колебаний распределена равномерно между всеми нонами только Б среднем, то в каждый момент имеются ноны с амплитудой (а значит и энергией) колебаний больше и меньше средней. В числе первых могут оказаться (хотя их и мало) такие, которые, уйдя от равновесного положения, уже ие вернутся к нему — слишком да-.теко ушли. В результате связь их с решеткой нарушается, и она начинают свободно перемещаться по кристаллу между нор.мально расположенными ионами, не выходя, разумеется, за пределы кристалла их называют межузельными ионами, поскольку нормальные положения прниято называть узлами решетки. Место, которое. такой ион занимал прежде, остается вакантным — это значит, что любой из ионов, соседних с этим местом, потерял соседа и равновесие вокруг него нарушено. Оба дефекта — межузельный ион и вакансия—ва кны для электропроводности кристалла, что вскоре выяснится при рассмотрении электрических свойств галогенидов серебра. Поскольку число таких дефектов тем значительнее, чем больше средняя амплитуда колебаний, а она растет, в свою очередь, с температурой кристалла, точечные тепловые дефекты играют тем более важную роль, чем температура выше. [c.11]

Другие примеры [4, 5, 9, 13—20] стационарная симметрия любого кристалла есть результат усреднения по времени искаженных колебаниями решетки диссимметричных мгновенных состояний. Сегнетоэлектричес-кий кристалл, разбитый на домены, стремится сохранить и даже увеличить симметрию параэлектрической фазы на уровне доменной структуры (симметризации выражаются здесь в дроблении макроскопических размеров образца минимальными периодами повторяемости доменной структуры). Вблизи полиморфного фазового перехода у любого кристалла наблюдаются структурные флуктуации, представляющие собой форму существования высокосимметричной фазы внутри низкосимметричной, и наоборот. Диссимметризация кристалла точечными дефектами сопровождается образованием их симметричных ассоциаций (кластеров) при этом в кристаллических матрицах при стремлении систем к равновесию наблюдается симметризация дислокационных ансамблей, ориентировок твердофазных выделений и т. д. [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология