Кристаллы также Решетки

Связь между атомами в решётке твёрдого тела почти полностью обеспечивается силами электростатического притяжения между отрицательно заряженными электронами и положительно заряженными ядрами, локализованными в узлах решётки [4]. Конфигурация электронной оболочки атома очень слабо зависит от массы ядра масштаб эффекта порядка отношения массы электрона к массе ядра Ше/М 10 4. Таким образом, потенциал взаимодействия между атомами практически не зависит от изотопа. Изотопические эффекты возникают из-за того, что движение атома в потенциале, образованном соседними атомами, определяется помимо прочего также его массой. Так, например, колебания атомов в узлах кристаллической решётки часто удаётся хорошо аппроксимировать движением в гармоническом потенциале, параметры которого зависят от объёма элементарной ячейки кристалла — квазигармоническое приближение. Энергия и квадрат амплитуды колебаний атома пропорциональны В случае, когда в кристалле имеются вращательные степени свободы, вращение атома (или группы атомов) определяется моментом инерции, который прямо связан с массой атома. В некоторых твёрдых телах при определённых условиях возникает [c.63]

В вопросе о приуроченности атомов активатора к дефектам решётки и об ограниченном числе мест для них в кристалле большой интерес представляют наблюдения над антагонистическим поведением серебра и меди в сульфиде цинка [232]. Серебро не вступает в решётку активированного медью сульфида и даже наоборот, присутствующее серебро может быть вытеснено из решётки избытком меди. Оба металла, как полагают, не образуют твёрдых растворов с сульфидом цинка. Антагонизм отсутствует между серебром и марганцем, с одной стороны, и марганцем и медью, с другой. Сульфид марганца полностью изоморфен с сульфидом цинка атомы марганца, вступая в решётку на правах изоморфных заместителей, не занимают возможных мест серебра или меди. Также могут быть интерпретированы некоторые случаи двукратной активации другими металлами и опыты по влиянию условий термической обработки на люминесцентные свойства фосфоров. [c.274]

Электронные уровни второй группы расположены также в запрещённой области спектра, но приурочены к её верхней части в непосредственной близости от нижней границы полосы проводимости М на рис. 64). Энергетическое расстояние их от этой границы таково, что тепловой энергии решётки достаточно или почти достаточно для переноса электрона с них в полосу проводимости. Большая часть подобных уровней обусловлена трещина-лш, напряжениями или поверхностями раздела в кристалле, но иногда они прямо или косвенно связаны с чуждыми атомами. По природе своей они метастабильны и называются иногда метастабильными уровнями или по характеру поведения уровнями прилипания . Последний термин подчёркивает возможность захвата электрона из полосы проводимости на один из локализованных метастабильных уровней с последующим освобождением электрона за счёт тепловых флуктуаций решётки. Если уровни первой группы (уровни загрязнения) принимаются нормально заполненными, то уровни прилипания в нормальном состоянии кристалла свободны. Пространственно те и другие локализованы и не участвуют в периодичности кристалла. [c.283]

Необходимо сделать несколько замечаний о роли плавня и других добавочных веществ, попадающих в фосфор. Оптические свойства фосфора нередко меняются при изменении плавня и его концентрации. Составные части плавня поело прокаливания часто остаются в кристаллической решётке основания и деформируют её не только механически, но и вступая в химическое взаимодействие с активатором и основным веществом кристалла. Даже у фосфоров, допускающих вымывание плавня после прокаливания, его остатки, а также произведённые плавнем деформации кристаллической решётки сохраняются и играют существенную роль в свечении фосфора. [c.289]

С другой стороны, нами подвергнуты критике также отдельные попытки специалистов квантовой химии непосредственного перенесения в область строения кристаллов тех выводов, которые имеют прямое отношение, собственно, к строению молекул, тогда как в кристалле большую роль при распределении валентных сил играет поле кристаллической решётки. В некоторой мере этих вопросов мы касаемся в главе П. [c.146]

Согласно работе Б. К. Вайнштейна (ДАН 68, 310 (1 49), атомы хлора образуют вокруг центральных атомов кобальта квадратную координационную сферу с расстояниями 2,53 и 2,54 от центрального атома Со и 3,58 и 3,57 друг от друга. В каждую координационную сферу центрального атома входят также по 2 молекулы Н О с расстоянием Со —0 = 1,93. Образующиеся, в результате, октаэдрические деформированные координационные сферы соединяются в цепи по обоим рёбрам. Интересный пример электронографического исследования структуры кристалла, основанного на применении Фурье-анализа для характеристики распределения потенциала кристаллической решётки, см. ДАН 54, 48 (1949). (Вайнштейн и Пинскер) и др. [c.643]

Изучение этих процессов производилось главным образом с помощью рентгеноструктурного анализа. Кроме того, применялся также предложенный Ханом, ) радиоактивный метод, по которому в исследуемый кристалл вводится присадка атомов радиоактивного вещества. Продукты радиоактивного распада этого вещества могут диффундировать наружу лишь в известной степени, зависящей от возможности диффузии радиоактивных продуктов, т. е. как от размеров кристаллов, так и от числа дефектов в кристаллической решётке. Следовательно, измеряя степень радиоактивности обычными методами, можно судить [c.411]

Неквантовые кристаллы. В неквантовых кристаллах эффекты, связанные с деформацией решётки вблизи изотопической примеси, практически не дают заметного вклада в тепловое сопротивление. Первые эксперименты с контролируемым изменением изотопического состава кристаллов сделали Р. Берман с коллегами [167] на фториде лития (LiF). Полученные данные анализировались в работе [168] в рамках упрощённой модели Каллауэя. Удовлетворительное согласие было получено лишь при выборе значения параметра изотопического беспорядка в 5 раз больше, чем расчётное значение. Позже были проведены измерения на целом ряде образцов LiF с различным содержанием изотопов лития Li и Li от 0,01 % до 50% в широком интервале температур от 1 до 300 К [169]. Эти эксперименты показали в частности, что в области максимума теплопроводность изотонически и химически очень чистых кристаллов резко изменяется с концентрацией точечных дефектов. Этот результат был подтверждён в работе [170]. Такое поведение очень чистых кристаллов связано с особой ролью так называемых нормальных трёхфононных процессов рассеяния, которые не меняют суммарного квазиимпульса фононной подсистемы. Роль нормальных процессов в связи с изотопическим рассеянием фононов обсуждали также B. . Оскотский с коллегами в работе [171] при анализе своих экспериментальных данных по теплопроводности монокристаллов теллура. Они провели измерения я Т) для кристаллов с двумя различными изотопическими составами — природный состав и обогащённый до 92% по изотопу Те. Было найдено, что в области [c.82]

Было также обнаружено, что поливалентные катионы нейтральных солей (ТО N03)4 ( USO4), проникая в решётку кристаллов жирной кислоты, способны замещать водород карбоксила и превращать эти кристаллы в кристаллы соответственных металлических мыл (А. Трапезников, ЖФХ., 19, 228, 1955 20, 61, 1046 ДАН 47, 277, 349, 435, 1945). Прим. ред.). [c.139]

Зависимость люминесцентной способности от параметров решётки выяснена очень подробно на большом числе бинарных и тройных систем. Замещение в сульфиде цинка катиона кадмием или ртутью, а аниона селеном или теллуром вызывает систематический сдвиг полосы излучения в длинноволновую часть спектра. Это смещение идёт совершенно плавно вместе с изменением состава, пока существует полная изоморфная смесимость и твёрдый раствор сохраняет тип структуры, свойственный чистым компонентам системы. Помимо цинк-кадмий сульфидов [111, 112, 113, 116, 138, 233], аналогично поведение полосы испускания в системах aS dS, ZnS aS. SrS dS [221, стр. 36—38], когда при наличии изоморфной смесимости в силу меняющегося состава изменяется расстояние между узлами и сила связи в решётке. В первой из указанных систем добавка сульфида кадмия понижает яркость свечения и сдвигает ).тах излучения в длинноволновую часть спектра такой же сдвиг во второй системе вызывается повышением концентрации сульфида цинка, но яркость свечения при этом прогрессивно растёт. Непрерывный сдвиг полосы излучения при изменении химического состава обнаружен также в активнрованно11 самарием системе aS SrS. Это дало основание предполагать [302, 241], что люминесцентные центры не представляют собой определённых химических соединений. Чуждые решётке излучающие атомы находятся под объёмным влиянием всего кристалла, и каждый из [c.271]

Помимо типа и параметров решётки, существенное влияние на люминесцентные свойства оказывает степень совершенства самой структуры. Увеличение размера кристаллов до известных пределов влечёт за собой увеличение люминесцентной способности и, в частности, фосфоресценции. Необходимо при этом учитывать, что рост кристаллов обусловлен обыкновенно термической обработкой. Последняя систематически уменьшает поликристалличность материала, но скорее увеличивает число дефектов решётки. Эти дефекты, представляющие собой чисто локальные нарушения структуры и состава, могут быть вызваны различными-причинами. Помимо намеренно вносимых загрязняющих примесей, нарушения обусловливаются, например, ослаблением связи или ошибочным расположением элементов самого кристалла в решетке. Независимо от природы, места нарушений оказывают существенное влияние на ход люминесценции, так как искажают нормальное периодическое поле кристалла и служат местами для выделения и фиксации свободных электронов. Они оказываются также непроходимым барьером для резонансных процессов, которые принимают широкое участие в транспортировке энергии по кристаллу. [c.272]

Поведение светоотдачи в зависимости от температуры, концентрации активатора, различных подстановок в решётке и т. д. очень сходно при возбуждении люминесценции светом и электронами. Это заставляет относить разницу в кпд обоих процессов к особенностям электронного возбуждения. Сточки зрения механизма, однако, пониженную отдачу катодолюминесценции вряд ли можно рассматривать как результат своеобразного поведения электрона Б качестве передатчика энергии, понижающего вероятность оптических переходов в кристалле. Против этого свидетельствует высокая отдача многих люминофоров при возбуждении коротким ультрафиолетом, когда основными возбудителями свечения служат также электроны. Это в одинаковой Л1ере справедливо в отношении действия а-лучей. При возбуждении а-лучами величина отдачи активированного медью сульфида цинка определена в 80% [320]. Хотя эта величина сомнительна, но значительно ближе к случаям возбуждения люминесценции светом, чем прямой электронной бомбардировкой. По существу, при действии а-частиц в качестве возбуждающих агентов в люминофоре возникают такие же каскады вторичных электронов с постепенно убывающими скоростями, какие имеют место при непосредственной бомбардировке материала электронами больших скоростей. В силу общности процесса торможения вероятность возникновешя возбуждённых состояний в обоих случаях вряд Л1 может быть очень различной. [c.328]

Вещества, дающие самостоятельное излучение, имеют экспоненциальный закон затухания. Длительность свечения при разрешённых переходах порядка 10 сек., при запрещённых переходах обычно 10 —10 сек., а иногда и целые секунды. При излучениях вынужденного характера с метастабильных уровней затухание также протекает по экспоненциальному закону, но длительность его зависит от температуры в обычных условиях опыта чаще всего встречаются длительности порядка 10 и 10 сек. Экспоненциальные процессы затухания наблвэдаются при свечении атомов, молекул и ионов. Свечение кристаллов, обладающих различными нарушениями кристаллической решётки, крайне сложно и состоит из нескольких процессов. У этого класса веществ друг на друга накладываются кратковременные свечения, иногда затухающие по экспоненциальному закону, с длительностью свечения от 10 до 10 сек. и длительные процессы с очень сложным законом затухания, лишь в первом приближении описываемым гиперболической функцией. Длительность гиперболических процессов также весьма разнообразна она колеблется от десятых долей секунды до многих часов [3.5а, 138, 365]. [c.90]

В спектрах поглощения чистейшех о ZnO и ZлS В. М. Кудрявцева [278, 279, 280] обнаружила колебательную структуру, что также свидетельствует о наложении колебательных частот решётки на основные частоты электронных переходов в ионах кристалла. [c.291]

Возникновение длительного свечения, характерного для кристаллофосфоров связано с нарушениями кристаллической решётки, вызываемыми внедрением в неё ионов активаторов, обычно катионов, а также появлением в отдельных местах решётки родственных ионов, образующихся при приготовлении фосфоров (например. О, 304 вместо 8), или вводимых в виде вещества плавня (например, С1). Эти вкрапления нарушают периодичность решётки и создают местные локальные энергетические уровни, не распро-хтраняющиеся на весь кристалл. Для теории длительного свечения суще- [c.330]

Все перечисленные соединения кристаллизуются или в кубической системе, давая решётку типа алмаза, или в гексагональной системе. Обе решётки мало отличаются друг от друга. В качестве характервог примера приведём чистый сернистый цинк, который может кристаллизоваться как в кубической системе сфалерит), так и в гексагональной системе (вурцит). В обоих случаях каждый из атомов цинка окружён четырьмя атомами серы, располагающимися по вершинам тетраэдра. Равным образом и каждый атом серы окружён четырьмя атомами цинка, также расположенными в вершинах тетраэдра. У кристаллов сфалерита (цинковая обманка), принадлежащих к кубической системе, все расстояния между атомами одинаковы и равны 2,35 А. У кристаллов вурцита, принадлежащих к гексагональной системе, решётка в одном направлении слегка растянута, однако характер расположения атомов остаётся таким же. [c.348]

В частности, если кристалл обладает молекулярной решёткой, соотношения концентраций основных атомов могут оставаться дальтонидными, тогда как соотношения концентраций основных атомов, с одной стороны, и примесей — с другой, оказываются, естественно, бертоллидными, например, ( GI,, примесь бензол). В случае типичных ионных кристаллов соотношения концентрации основных атомов также имеют тенден- [c.223]

Структуры многих кристаллов с типично молекулярной решёткой рассматривались нами в разделе Простые вещества (NjOo и т. д., а также инертные газы), галогениды>, гидриды и окислы> и т. п. [c.647]

Соответствующие снимки показали структуру чистой окиси стронция. Следовательно, поверхность такого оксидного слоя имеет другой состав, нежели его внутренность. В то время как внутри оксидного СЛ0Я ионы бария и стронция находятся на рас стояниях, соответствующих постоянной решётки смешанного кристалла BaO/SrO, на поверх юсти находятся одни лишь ио ы стронция, расстояние которых друг от друга определяется постоянной решётки чистой окиси стронция. Причиной отсутствия ионов бария в поверхностном слое является, повидимому, большая скорость испарения окиси барйя ( 29, 1), благод чему при прокаливании катода до высоких температур, во время превращения карбонатов в окислы и активирования, с поверхнобти испаряется преимущественно окись бария. При нормальном про цессе производства, это явление ограничивается лишь самой верхней частью слоя, тогда, как при ( лее продолжительвом яа каливании До высокой температуры ( 26) окись бария испаряется также и из более глубоких слоёв, вызывая при этом значительное падение эмиссии. [c.377]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология