Размерный эффект

Таким образом, двухмерная модулированная структура, схематически представленная на рис. 56, является метастабильной, если одновременно выполняются неравенства (31.23) и (31.31). Эти неравенства выражают требования 1) малости периода модулированной структуры, 2) малости переохлаждения сплава в двухфазную область, 3) большого размерного эффекта (больших значений коэффициента концентрационного расширения кри- [c.281]

Поглощение, обусловленное несовершенствами, может в принципе наблюдаться (и в действительности наблюдается) при любых длинах волн, превосходящих край основной полосы. Однако в инфракрасной области спектра наблюдают еще и характеристическое поглощение, определяемое химическими связями, например типа Si—О или Si—С, в кремнии, содержащем кислород или углерод, а также поглощение на колебаниях решетки и так называемое поглощение свободными носителями, обусловленное переходами носителей между соседними состояниями в пределах зоны проводимости или валентной зоны. Наблюдаются также различные переходы свободных носителей заряда. Рассмотренные выше явления в микрообъектах представляют лишь незначительную часть всех известных размерных эффектов. Более полное представление об исследованных размерных эффектах читатель может получить из монографий и обзоров [2, 3, 7—9]. [c.503]

Выражения (798) можно интерпретировать просто в терминах уменьшения средней длины свободного пробега (это явление обычно называют размерным эффектом) вследствие рассеяния на поверхности образца. Если предположить, что рассеяние на поверхности и релаксационные механизмы в объеме статистически независимы, то можно написать И = 1//о + где /о и 4 — средние длины свободного пробега соответственно при рассеянии в объеме и на поверхности. [c.492]

Для образцов диаметром более 10— 15 мм размерный эффект практически отсутствует. [c.235]

РАЗМЕРНЫЙ ЭФФЕКТ ВЯЗКОСТИ [c.609]

Формула (2.58), впервые полученная М. А. Кривоглазом Ц9], чрезвычайно полезна при анализе диффузного рассеяния рентгеновских лучей монокристаллами неупорядоченных твердых растворов, в которых, наряду с эффектами ближнего порядка, присутствуют эффекты статических искажений (размерные эффекты). [c.26]

В тех случаях, когда размерный эффект в сплаве достаточно велик, модулированные структуры могут образовываться сразу. [c.313]

Обратимся к приведенной на рис. 16 модельной диаграмме состояния в координатах температура—состав (Г—х) и попытаемся ответить на два вопроса а) в какой мере равновесное положение кривой, отделяющей область твердого раствора от области, отвечающей двум твердым фазам, зависит от размера частиц (термодинамический размерный эффект) и б) каково влияние размера частиц на легкость достижения этого равновесия (кинетический размерный эффект). Рассмотрим сначала последний эффект. [c.269]

Обратимся теперь к термодинамическому размерному эффекту, обусловленному вкладом энергии поверхности раздела фаз в двухфазной частице в общую свободную энергию системы. Для макроскопических образцов это влияние совершенно незначительно, но с уменьшением размера частиц его значение возрастает. Количественный анализ [34, 35] в данном случае можно провести, только допустив, что основные положения теории регулярных растворов применимы ко всей диаграмме состояния. Трудность заключается в том, что величина энергии межфазной поверхности раздела, определяющая величину эффекта, для систем, отличающихся от идеальных только степенью образования регулярного раствора, безусловно, невелика. С учетом этого приближения критическая температура выделения фаз отличается от значения, соответствующего массивному образцу, на 20% для частиц диаметром 1,0 нм, а для частиц диаметром более 10 нм эффект незначителен (разность не достигает 2%). [c.271]

Мы видим, что взаимодействие точечного дефекта с упругим полем состоит из двух независимых частей, в первой из которых (линейной по деформации) дефект выступает как источник напряжений, а во второй (квадратичной по деформациям) — как локальная неоднородность. Иногда говорят, что первая описывает размерный эффект, а вторая — модульный эффект. [c.297]

Стремление к максимально возможному уменьшению толщины покрытий прежде всего объясняется тем, что многие физические явления протекают в тончайших покрытиях и пленках принципиально иначе, чем в массивных, и только в них можно наблюдать ряд специфических эффектов. Яркими примерами могут служить многочисленные оптические и гальваномагнитные размерные эффекты, электронные и туннельные эффекты проводимости, аномально высокие показатели удельной прочности, электрического сопротивления и т. д. Использование тонких покрытий и пленок обеспечило достижения в области изучения структуры, фазовых переходов, дислокаций в различных материалах, реакций на поверхности и поверхностных явлений. Кроме того, можно утверждать, что фактически не существует ни одной области техники, где бы так или иначе не использовались свойства тонких пленок. А появление таких новых областей техники, как микроэлектроника, обязано в основном развитию тонкопленочной технологии. [c.160]

Как видно из (8.204), этот переход и в детерминистическом случае характеризуется зависимостью от размера образца. Однако при действии внешнего шума мы обнаруживаем явление, подобное тому, которое имеет место при переходе Фредерикса эффект нелинейности шума доминирует над эффектом мультипликативности шума. И снова две точки перехода почти совпадают и размерные эффекты оказываются пренебрежимо малыми. [c.315]

В последние годы расширились области применения тонкопленочных металлических покрытий на неметаллах — стекле, слюде, керамике, пластмассах, ситаллах и т. п. [35]. Следует подчеркнуть, что поведение электронов в тонких пленках качественно отличается от поведения в массивах благодаря возникновению новых, так называемых квантовых, размерных эффектов. Это явление используют, в частности, в тонкопленочных микросхемах, составляющих основу современной микроэлектроники. Микросхемы включают в себя как один из элементов проводящие металлические пленки на диэлектриках. Проводящие пленки разделяются на низкоомные (Au, Ag, u, Al, Мп, Сг, Ti), резистивные (Та, Re, Mo, W) и магнитные (Fe, Со, Ni) [142]. [c.98]

В изучении фундаментальных свойств наноструктур можно выделить две основные проблемы. Во-первых, свойства таких структур и материалов на их основе качественно меняются с изменением размеров, вследствие чего возникают очень важные проблемы нахождения закономерностей размерных эффектов (скейлинга), а также сравнения данных теории и эксперимента при таких преобразованиях. Во-вторых, свойства изолированных наноструктур характеризуются значительным статистическим разбросом, изменяющимся во времени. Их характеристики -особенно электрические, магнитные, оптические и другие, преимущественно описываются законами квантовой физики. [c.4]

Полученные разными авторами для описания размерного эффекта температуры плавления нанокристаллических частиц можно представить в форме [2] [c.16]

Две предыдущие главы были посвящены главным образом характеристикам поверхности, хотя все время имелись в виду нанокластеры, их образование и превращения. В этой главе мы приступим к характеристикам свойств самих нанокластеров, имея в виду уже изменение их свойств, связанных с влиянием размера. Рассмотрение размерных эффектов мы начнем с построения моделей нанокластеров, отображающих изменение атомной динамики кластеров, тепловых, структурных и электронных свойств. Реально наблюдаемые свойства будут рассматриваться в сравнении с модельными расчетами и предсказаниями. [c.186]

Такие реакции подобны реакциям рекомбинации, но могут вовлекать атомы металла, которые замещают атомы в кластере. Для исследования влияния размерных эффектов во время реакции желательно использовать кластеры, в которых изменение их размера в стабильном исходном состоянии не вызывает существенной перестройки электронной структуры по сравнению с мономером. [c.334]

Эти реакции представляют собой пример, когда основными факторами, влияющими на размерные эффекты реакции, являются перестройка атомной структуры и организации кластера, а не перераспределение колебательной энергии или электронный фактор. Реакции кластеров молибдена изучались по разделению размеров кластеров во время-пролетном спектрометре в соответствии с уравнением (10.34) при трех температурах реакции. На рис. 10.11 приведены данные по скоростям реакций Мо + N2 для Г = 279, 300, 372 К [14]. [c.341]

Необходимо отметить, что теория Ми не дает размерного эффекта, тем не менее многими измерениями показано, что Шо и Г зависят от размера кластера. Для малых кластеров значительную роль должны [c.358]

Размерные эффекты для кластеров серебра в матрице аргона показаны на рис. 11.7. Наблюдается отчетливо выраженный голубой сдвиг резонансной частоты и уширение спектральных линий с уменьшением размера кластера вплоть до появления отдельных линий мономеров, димеров и тримеров. Анализ экспериментальных данных позволяет получить следующие эмпирические зависимости для резонансной энергии и полуширины линии [c.360]

Для коллоидных кластеров полупроводников также наблюдаются заметные размерные эффекты — сдвиги частоты поглощения оптических [c.361]

Еще один тип размерных эффектов, обусловленных возбуждением электронов под действием электромагнитного излучения, связан с электронной релаксацией. [c.363]

Представляет интерес еще один размерный эффект электронной релаксации в коллоидных кластерах. Речь идет о модуляции поглощения зондирующего излучения [19] (рис. 11.11). [c.364]

Шестнадцатая глава посвяшена магнитным свойствам наноструктур. Наноразмерные магниты позволяют создавать исключительную плотность магнитной записи с участием магнитных носителей. В настоящее время кроме размерного эффекта суперпарамагнетизма, большой интерес вызывают эффекты гигантского магнетосопротивления для построения наноматериалов с регулируемыми электромагнитными свойствами, а также эффекты квантового магнитного туннелирования. В результате регулируемого наноструктурирования магнитных сплавов возникают новые возможности создания магнитомягких или магнитожестких материалов с улучшенными механическими свойствами. [c.14]

Экспериментальные данные по теплоемкости получены для коллоидных кристаллов и для консолидированных наноструктур, которые, в основном, совпадают с оценками теоретических моделей. Так, измерения нанокластеров А8 в магнитном поле В = 6 Тл дали предсказанный квантово-размерный эффект при Г < 1 К, когда теплоемкость кластеров становится меньше теплоемкости массивного серебра [38]. [c.432]

Проводимость полупроводниковых НК и пленок. Как мы видели выше (см. гл. IX), явление переноса у поверхности сильно влияет на электронные свойства массивных образцов полупроводников. Наиболее значительную роль эти явления играют в проводимости полупроводниковых НК и пленок толщиной около 1 мкс с концентрацией свободных носителей приблизительно до 10 см . Это объясняется тем, что при протекании тока через тонкий образец носители заряда испытывают наряду с обычным объемным рассеянием в полупроводнике еш,е рассеяние и на поверхности, благодаря чему эффективная подвижность носителей становится меньшей объемной подвижности. Это проявляется как размерный эффект сопротивления, аналогичный уже рассмотренному для металлов. Анализ размерных эфсректов в полупроводниках про-492 [c.492]

Несколько параллелей можно провести также в области влияния микроструктуры иа индуцированное водородом разрущение материалов. Наиболее общей из таких закономерностей является положительный эффект уменьшения размера микроструктуры, будь то размер зерна, пластинок мартенсита или частиц выделившейся фазы, например, видманштеттовых а-частиц в титановых сплавах. Положительное влияние этого фактора обычно отмечается также в связи с прочностью, вязкостью разрушения и сопротивлением усталости материалов, так что измельчение микроструктуры может служить примером того, как улучшение одних свойств сплава не влечет за собой очевидного ухудшения других параметров [64] (наиболее существенным исключением является высокотемпературная ползучесть, не рассматриваемая в данной главе). Таким образом, те исследования изменения свойств сплавов под воздействием окружающей среды, в которых размер микроструктуры остается неконтролируемым, просто игнорируют одну из важнейших переменных, даже в тех случаях, когда размерные эффекты не являются главным фактором, определяющим поведение системы. [c.119]

Это говорит о том, что в несплошных ультрадисперсных средах, в которых расстояния между частицами существенно превышают межатомные, промежутки между частицами и структурно разупорядоченные границы являются энергетическими барьерами для электронов проводимости. В то же время для каждой фракции вероятна проводимость, аналотичная проводимости в метшлах, которая, однако, несет на себе следы размерных эффектов, связанных с соизмеримостью частиц с характерной длиной свободного пробега электрона. В электрофизическом отношении система состоит из металлически проводящих областей, разделенных тонкими диэлектрическими оболочками. [c.90]

НИИ состава на 1 ат.%, подчиняясь (правда, не всегда) линейному соотношепню Вегарда. При соответствующих условиях метод Дебая—Шеррера легко позволяет определить параметр решетки с точностью около 0,01%, а при особо тщательном определении точность метода возрастает в 4 раза. Такого рода данные обобщены Пирсоном [187]. Однако на точность метода существенно влияет размер частиц, и, чтобы точность была приемлемой, размерный эффект необходимо свести к минимуму. И в этом случае данные для дисперсного катализатора можно сопоставить с данными для массивных сплавов известного состава, как, например, это сделали Синфельт и др, [88] для дисперсных никель-медных катализаторов без носителя. [c.241]

Как и можно было ожидать, это приводит к значительному снижению температуры, отвечающей выделению равновесных фаз. Например, если энергия мел<фазной поверхности раздела равна 0,6 Дж/м2, а диаметр частиц—10 нм, эта температура составляет 7з ее значения для массивного образца. Для выяснения вопроса необходимы надежные экспериментальные данные, так как строгая теория в настоящее время отсутствует. Тем не менее, как было показано, имеются веские основания считать, что термодинамический размерный эффект может оказывать существенное влияние ка стаоилизацию небольших биметаллических частиц (меньше 10 нм) в твердом растворе. [c.272]

Суммирование ведется по всем координационным сферам. Член ехр (—Рт) учитывает искажения решетки из-за различия атомных радиусов компонентов. Его расчет сложен, и мы его не приводим. Выражение типа (8.9), пригодное для анализа диффузного рассеяния при ртт О, дано в монографий М. А. Кривоглаза. Если размерный эффект не существенен, т.е. ехр (—Рт) = 1, то, анализируя интенсивность диффузного рассеяния (8.9), можно определить От, используя преобразование Фурье, и найти тип ближнего упорядочения. Очевидно, что этот вид диффузного рассеяния модулирует лауэвскую кривую, давая первый минимум, если а1>0 (ближнее [c.209]

Ряд представителей первой группы тормозит многие каталитические реакции. Их действие следует связывать с адсорбцией на зародышах и торможением их роста здесь должны проявиться размерные эффекты, вызывающие более сильное торможение роста маленьких частиц. Это приводит к стабилизации раствора при продолжающей идти основной каталитической реакции. Некоторым подтверждением такого взгляда может служить факт, что в растворах со стабилизаторами процесс металлизации труднее начинается на активированном диэлектрике, иорверхность которого содержит лишь отдельные каталитически активные центры (островки), чем на массивном металле. [c.67]

Одиннадцатая глава включает данные о коллоидных кластерах и наноструктурах, образованных на их основе. Коллоиды образуются в растворах в результате химических реакций и могут длительное время существовать без коагуляции за счет слабых межкластерных взаимодействий и взаимодействий кластера со средой. Коллоиды металлов известны давно, например, красный золь золота наблюдал в 1857 г. М. Фарадей. Коллоидные частицы могут представлять собой также нанообразования, как мицеллы и обратные мицеллы, которые в свою очередь служат для формирования твердых коллоидных наноструктур. Известны многочисленные золь-гель превращения, которые также приводят к наноструктурам. Приводятся оптические свойства для металлических коллоидов, трактуемые на основе плазменных колебаний и изменений диэлектрической постоянной. Для полупроводниковых коллоидов рассматриваются сдвиги частот и изменения ширины оптических линий в виде размерных эффектов. Среди электронных свойств коллоидов внимание обращено на эффекты одноэлектронного переноса в коллоидных нанокластерах. [c.13]

Безлигандные металлические кластеры ведут свое происхождение из атомных и молекулярных пучков, когда металл испаряется в вакуум или какой-нибудь инертный газ (см. гл. 1). Их размер может варьироваться от нескольких атомов металла до сотен и тысяч, однако линейный размер составляет, как и для молекулярных кластеров, 1 2 нм и в расчет берется только металлическое ядро. Условия образования таких кластеров определяются газовой фазой и уже не зависят от лигандов, а стабильность и свойства определяются магическими числами образующих кластер атомов. Читатель вправе задать вопросы на что похожи такие кластеры, какие модели годятся для характеристики их свойств, какова их электронная структура и как она связана с размерными эффектами, какие основные свойства кластеров можно отслеживать с помощью эксперимента и как зависят эти свойства от характера металла. Целесообразно выделить простые щелочные металлы, например натрий и калий, которые обладают одним электроном поверх заполненной оболочки, и благородные металлы, например серебро, которые имеют один практически свободный -электрон, что доказывается их замечательной электропроводностью. Далее больщой интерес представляет алюминий, как проводящий металл с тремя электронами, которые можно считать также свободными. И наконец, переходные металлы проявляющие как электропроводящие, так и магнитные свойства. Все эти группы металлов и будут выделены в виде отдельных пунктов главы с учетом их персональных особенностей. [c.241]

Оболочечная модель кластера. Предыдущая классическая модель предсказывала правильные тенденции в размерных эффектах кластеров, однако вряд ли она имеет смысл для самых малых кластеров, состоящих, например, из трех атомов. Для небольших кластеров наблюдаются квантоворазмерные эффекты и магические числа кластеров. В этом случае эффективна модель квантовой металлической капли, в которой в -электрон рассматривается в эффективном потенциале, создаваемом другими электронами и ионам кластера. [c.244]

Колебательная или инфракрасная спектроскопия в лазерном варианте также применяется для исследования колебательной структуры кластеров. Проблема опять состоит в том, чтобы на фоне малых энергетических изменений при поглощении колебательной энергии вьщелить размерные эффекты нанокластеров. [c.319]

Образование твердотельных нанокластеров и наноструктур ведет к своеобразным сфуктурным свойствам, определяемым, с одной стороны, наличием поверхности кластера, а с другой стороны, структурой самих нанокластеров, связанной с размерными эффектами, например с изменением постоянной решетки нанокластера по сравнению с массивным твердым телом. Эти два главных фактора рассматриваются в этом пункте с точки зрения генерации дефектов и возникновения напряжений и с точки зрения изменения области существования метастабильных фаз и фазовых переходов в нанокластерных сфуктурах. [c.415]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология