Диффузионная анизотропия

Процессы диффузии в реальных кристаллах. Диффузия в твердом теле коренным образом отличается от диффузии в жидкости и газе вследствие упорядоченной кристаллической структуры, В этих условиях диффузионное смещение атомов определяется дискретностью и анизотропией решетки, т. е. формой периодического потенциального [c.154]

Кинетика и механизм диффузионных процессов представляют огромный интерес для полупроводниковой электроники, техники квантовых оптических генераторов, процессов изготовления микроминиатюрных устройств, твердых и пленочных схем. Изготовление активных элементов полупроводниковых схем и р—/г-переходов (см. гл. IX) основано на диффузии легирующих примесей в полупроводниковый монокристалл из газа или расплава. Этот процесс сводится к налета-нию молекул (атомов) из газовой фазы и к диффузии их внутрь кристалла. Второй процесс медленнее первого. А так как диффузия примесей протекает по уравнениям первого порядка, то весь процесс псевдо-мономолекулярный. Таков же характер процесса травления полупроводника, если диффузионная стадия самая медленная. В этих случаях особую роль играет закон анизотропии кристаллов (см. гл. IV), так как диффузия в кристаллах идет с разной скоростью в разных направлениях. Скорость роста кристаллов, скорость окисления кислородом, скорость травления зависят от того, какая грань подвергается воздействию. Например, доказано 178], что различные грани кристаллов вольфрама обладают разной активностью по отношению [c.49]

Однако чисто хаотическое движение пузырька осуществляется лишь в случае, когда величина свободной энергии системы не зависит от его положения. Чаще же всего это условие не выполняется, и на пузырек действуют вполне определенные движущие силы. При этом силовое поле может определяться градиентом температур [108, 113, 114], напряжений [115, возникающих как от приложения внешней нагрузки, так и из-за внутренних причин (анизотропия распухания и роста отдельных кристаллитов, анизотропия коэффициента теплового расширения и т. п.), и концентрации диффундирующего компонента в диффузионной зоне [116—118]. Оно может создаваться норой или дислокацией, находящейся в непосредственном соседстве, или границами зерен и внешними поверхностями, примыкающими к пузырьку [118] . [c.52]

Установлено, что экспериментально наблюдаемая скорость такой химической возгонки не зависит от исходной ориентации реакционной поверхности (не наблюдается разницы в скоростях на разных кристаллографических гранях, ожидаемой анизотропии свойств разных граней кристалла). Предполагается, что вначале идет хемосорбция газа, затем диффузионная перестройка поверхности, приводящая к такому реакционному поверхностному слою, который одинаково построен на всех гранях кристалла. [c.17]

Из абс. и относит, интенсивностей спектральных линий и зависимости этих интенсивностей от т-ры можно найти среднеквадратичные смещения атома из положения равновесия и анизотропию этих смещений, установить координац. число атома, а по форме линий — судить о диффузионных движениях атомов. [c.324]

Исследования оптической анизотропии (двойное лучепреломление) тех же самых систем показало, что ориентация молекул полимера перпендикулярно поверхности пленки и параллельно направлению оси основного диффузионного потока увеличивается в процессе сорбции —диффузии. [c.226]

Усреднение вращением анизотропии реакционной способности радикалов рассмотрено в работе [36]. Рекомбинация РП рассчитана с учетом ориентационной релаксации в момент непосредственного соприкосновения партнеров и, что представляется особенно интересным, в промежутках между повторными контактами. Полученные результаты подтверждают приведенные качественные соображения. Для вероятности рекомбинации диффузионных РП равна [c.25]

Эти градиенты структуры обусловливают анизотропию химических и диффузионных свойств в полимерных изделиях. В настоящее время отсутствуют строгие количественные данные, показывающие влияние структурных факторов, с одной стороны, на диффузию агрессивных сред, и с другой стороны, на реакционную спо- [c.165]

Значительный рост магнитной проницаемости при температурах выше точки компенсации у никель-цинк-кобальтовых ферритов с недостатком окиси железа связан с диффузионным процессом. Этот процесс определяет появление дополнительного максимума магнитной проницаемости на кривой tg6 = = ц(Т). Положение максимума зависит от частоты намагничивающего поля (рис. 2). Максимуму магнитной проницаемости соответствует максимум на кривой tgб = ф(7 ). Положение максимумов ц и tgб, связанных с компенсацией константы магнитной анизотропии, при изменении частоты измерения не меняется (рис. 2). [c.45]

Для гетерогенных систем градиенты структуры связаны с су-шествованием аморфных и кристаллических областей, областей с различной степенью микронеоднородности или с различной пространственной и химической структурой. В реальных полимерах, кроме ТОГО, наблюдаются разнообразные структурные градиенты, возникающие при введении стабилизаторов, пластификаторов, красителей, наполнителей ит, д. Перечисленные градиенты порождают анизотропию диффузионных и химических свойств в полимерных материалах, т. е. в них имеются области с различной реакционной способностью (различные константы /с) и с различной способностью сорбировать и проводить агрессивную среду (различные значения С и 1)). Вследствие этого общая скорость деструкции равна [c.42]

Воздействие постоянного магнитного поля существенно при 0 >v фф. Тогда возникает анизотропия основных характеристик разряда. Следовательно, снижаются диффузионные потери, что должно уменьшать критическую напряженность кр- Кроме того, изменяется эффективность воздействия высокочастотного поля в направлении, перпендикулярном внешнему магнитному. При низких давлениях она резко возрастает, что вызывает резонансное уменьшение критической напряженности (резонанс наступает при рабочей частоте о), равной циклотронной частоте электронов ) (рис. 6) [17]. При высоких давлениях Уэфф< сое действие магнитного поля заметно мало. [c.217]

Параметры, зависящие от динамики движения излучающих и поглощающих ядер в твердых телах (разд. Б — Г). К их числу можно отнести вероятность эффекта Мессбауэра / (или / ), ее температурную зависимость и характер ее анизотропии, а также температурный сдвиг спектральных линий. Вероятность эффекта Мессбауэра зависит от среднеквадратичной амплитуды тепловых колебаний атомов. Температурный сдвиг 6 определяется средней кинетической энергией этих колебаний. К этой же группе характеристик можно отнести и уширение наблюдаемой спектральной линии, которое в некоторых случаях может быть обусловлено диффузионным движением атомов в твердых телах [22—226]. [c.25]

Для достижения высокой химической однородности, изотропности и плотности керамических материалов, а также высокой химической активности порошков и ряда других практически важных характеристик (например, кроющей способности красителей) необходимо получение этих материалов в форме мелкодисперсных частиц с узким распределением их по размерам. В то же время в ряде случаев, например при применении сверхпроводящей керамики для изготовления электромоторов или левитирующих элементов, целесообразно использование крупнозернистых материалов, часто — с наличием анизотропии в ориентации кристаллографических осей частиц (текстурой). Такие материалы обычно получают направленной кристаллизацией расплавов (в том числе и по перитектическим реакциям см. подразд. 4.3) при контролируемой скорости охлаждения, что позволяет изменять как размеры частиц, так и степень текстурирования. Наличие жидкой фазы с высокой диффузионной подвижностью атомов способствует в данном случае росту крупных кристаллических частиц. [c.229]

При изотропном поле излучения обе части этого уравнения равны нулю. При слабой анизотропии ( дг 0) это соотношение, задающее ноток излучения как градиент плотности, вместе с уравнением (5.1.7) определяют так называемое диффузионное приближение (Я. Б. Зельдович, Ю. П. Райзер, 1966), которое совпадает с первым приближением в методе сферических гармоник, основанном на разложении I (Q) но полиномам. [c.407]

В последние годы внимание исследователей привлечено к описанию диффузии из твердого тела в условиях анизотропной структуры с учетом стохастических вариаций кинетических коэффициентов в ходе процесса [20]. При этом величина потока через поверхность образца с числом граней л, обладающего анизотропией диффузионных свойств представлена в форме [c.103]

Если распределение пустот в реакторе пространственно неоднородно, в общей формуле (10.222) должны быть сделаны некоторые изменения. Единственный член в этом выражении, который учитывает пространственную неоднородность, обусловленную пустотами,— это последний член, в котором эта зависимость проявляется через геометрический фактор С. Частным типом анизотропии, который часто встречается в реальных реакторах, является система параллельных каналов охлаждения. В этом случае поправка к диффузионной длине в направлении оси каналов отличается от поправки в наиравлении, перпендикулярном каналам. Бееренс показал, что в этом случае выражения для диффузионных длин, соответствующие двум направлениям, могут быть представлены в виде [c.516]

Кинетика и механизм диффузионных процессов представляют огромный интерес для полупроводниковой электроники, техники квантовых оптических генераторов, процессов изготовления микроминиатюрных устройств, твердых и пленочных схем. Изготовление активных элементов, полупроводниковых схем п р— -переходов основано на диффузии легирующих примесей в полупроводниковый монокристалл из газа или расплава. Этот процесс сводится к налетанию молекул (атомов) из газовой фазьг и к диффузии их внутрь кристалла. Второй процесс медленнее первого. А так как диффузия примесей протекает по уравнениям первого порядка, то весь процесс псевдо-мономолекулярный. Таков же характер процесса травления полупроводника, если диффузионная стадия самая медленная. В этих случаях особую роль играет закош анизотропии кристалов, так как диффузия в кристаллах идет с разной скоростью в разных направлениях. Скорость роста кристаллов, скорость окисления кислородом,, скорость травления зависят от того, какая грань подвергается воздействию. Например, доказано, что различные грани кристаллов вольфрама обладают неодинаковой активностью по отношению к кислороду и разной способностью эмитировать электроны при нагревании между этими свойствами наблюдается коррелятивная зависи.мость. Медь быстрее всего окисляется в направлениях, перпендикулярных граням кубических кристаллов. Обнаружено,, что внутреннее строение пленки СигО определенным образом ориентировано по отношению к поверхности кристаллов меди, что называется явлением эпитаксии. [c.61]

Обобщая приведенные выше результаты, можно заключить, что этап зарождения алмазной фазы завершается образованием микрокристалла, октаэдрическую форму которого определяет и стабилизирует кристаллографический фактор в течение всего периода его роста до размера, при котором нарушается когерентность поверхности раздела фаз. Причем на данном этапе скорость роста алмаза лимитируется кинетикой поверхностных процессов, что продолжает обеспечивать образовавшуюся гранную форму кристалла вплоть до его размера порядка м, когда происходит смена механизма, лимитирующего скорость роста алмаза. В условиях диффузионного механизма переноса вещества в растворе и относительно низкой скорости роста кристаллов дестабилизирующими их исходную гранную форму роста факторами могут быть анизотропия адсорбции примесей и других структурных дефектов различными гранями, а также химизм и симметрия питающей среды. Наблюдаемое экспериментально резкое падение величины коэффициента а при увеличении размера кристаллов от минимального до 10 м и является следст- [c.373]

Из сказанного следует, что при решении обратной задачи параметры спин-гамильтониана и параметры, характеризующие движение, необходимо определять независимо. Обычно из независимого эксперимента путем иэмерения в замороженных водноглицериновых матрицах спин-меченых макромолекул определяют параметры снин-гамильтоииана. В этих экспериментах исключено влияние параметров, характеризующих вращательную подвижность. При этом предполагается, что само замораживание макромолекул несущественно влияет на параметры спин-гамильтониана. В дальнейшем в этой работе мы будем придерживаться этого предположения. Кроме того, ж—г/-анизотропия тензоров А и 6f примерно на порядок меньше ж—z-анизотропии Л-тензора, поэтому она эффективно усредняется даже при относительно медленных (десятки Наносекунд) временах вращательной корреляции. Это приводит к тому, что ЭПР-спектры вырождены по углу ср, описывающему вместе с углом 0 взаимную ориентацию молекулярной и диффузионной систем координат. (Вместо угла 0 мы будем пользоваться в дальнейшем величиной (3 os 0—1), [c.241]

Проводимость, В соответствии с оптической анизотропией, вызванной анизотропией электронной поляризуемо сти, следует ожидать появления анизотропии подвижности носителей заряда, если таковыми являются электроны. Но оказывается, что для понимания механизма объемной проводимости ЖК необходимо рассматривать ряд побочных явлений, связанных с электрохимическими реакциями, возникающими на электродах, появлением микро скопиче ских объемных зарядов под влиянием поля электродов и внешнего электрического поля, конвекционных и диффузионных токов. Замечено, что в постоянных и низкочастотных электрических полях ориентация молекул нематической фазы совпадает с направлением наибольшей проводимости. Молекулы смектической фазы А в постоянном поле ориентируются перпендикулярно силовым линиям поля, что указывает на отрицательный знак анизотропии проводимости. [c.233]

Тепловые свойства. 1Гри равномерном нагревании К. в общем случае расширяются неравномерно по разным направлениям, однако симметрия его сохраняется. Термич. расширение, а также и теплопроводность одинаковы в двух противоположных направлениях, т. е. обладают собственным центром симметрии. Если придать шарообразную форму К. высшей (кубические), средней (гексагональные, тетрагональные) и низшей симметрии и нагревать их, то первые сохранят шарообразную форму, вторые превратятся в эллипсоид вращения с осью, совпадающей с главной осью К., а третьи — в трехосный эллипсоид. Однако при очень длительном нагревании при высокой темп-ре кубич. К. так же изменяют свою форму, приобретая свойственную им огранку, что связано с диффузионной подвижностью атомов и стремлением системы к минимуму свободной энергии. Линейное тепловое расширение К. описывается уравнением г = (1 -Ь рг), где обе основные величины i и /q — тензоры, р — линейный коэфф. расширения, равный по порядку величины 10 —ю е Значение fi минимально в направлении кратчайших расстояний между атомами. Анизотропия расширения особенно сильна в цепочечных и слоистых структурах. В структуре кальцита СаСОд величина р в слое из плотно упакованных атомов кислорода равна fi 10 в, а в перпендикулярном направлении 26 10 . Если и.ч точечного источника тепла, помещенного в К., с постоянной скоростью распространяется по радиусам тепло, то поверхности равных темп-р (изотермы) будут иметь ту же форму, что и при тепловом расширении. Коэфф. теплопроводности является функцией структуры и зависит от направления. В слоистых к цепочечных структурах величина X больше в слое и вдоль цепочки, чем в перпендикулярных к ним направлениях. [c.430]

Швёбель [174] предложил модель роста нитевидных кристаллов из пара по механизму поверхностной диффузии, причем эта модель обходится без винтовых дислокаций. 20 концентрических ярусов, образующих коническую структуру, принимают атомы из пара с постоянной скоростью, причем повторного испарения не происходит. Все атомы, ударяющиеся о боковые стенки этих ярусов, перемещаются к ступеням посредством поверхностной диффузии и встраиваются в решетку только на ступенях. В отличие от модели Бартона, Кабреры и Франка предполагается, что ступень (горизонтальный участок на фиг. 24) захватывает с разной эффективностью адатомы, поступающие к ней снизу или сверху. Это различие может быть обусловлено различными координациями адатомов у ступени, хотя сумма вероятностей захвата равна единице. Именно эта анизотропия захвата приводит к анизотропии движения ступеней. Теория Швёбеля не учитывает диффузионные поля или концентрационные градиенты и носит чисто геометрический характер. Предполагается, что подвижность адатомов на боковых гранях выше, чем на ступенях, однако никаких других уточнений не проводится. Затем автор численно решает 20 зацепляющихся дифференциальных уравнений непрерывности и получает высоту каждого яруса в функции времени. Установлено, что при достаточном различии коэффициентов захвата первоначально ко- [c.456]

Определяющим фактором диффузионного движения индивидуальной макромолекулы в полуразбавленном растворе является упоминавшаяся анизотропия трения при движении участка цепи вдоль ее контура или в поперечном к конт)фу направления. Эта анизотропия приводит к тому, что макромолекула совершает рептацнонное движение - ползет в трубке, образованной соседними макромолекулами (подробнее о рептационной картине движения (см. в разд. IV.3)). Для коэффициента самодиффузии характерно резкое убьшание с ростом концентрации полимера в растворе и его молекулярной массы [c.240]

Этот результат отражает то, что при быстрых 5—Го-переходах рекомбинировать может половина диффузионных пар, но в момент контакта реакцию надо характеризовать усредненной константой /(эф=/С/2. С аналогичной ситуацией мы уже сталкивались при обсуждении усреднения вращением анизотропии реакционной способности радикалов. Как и для геминальной рекомбинации, масштаб изменений константы скорости рекомбинации, вызванных 5—Го-переходами, зависит от параметра Я,. Интеркомби-иационные переходы сильнее проявляются для диффузионно-контролируемых реакций, для которых /С-Тр>1 и Я->1. Для диффузионно-контролируемых реакций 5—Го-переходы могут изменить константу скорости реакции в 2 раза. На рис. 1.8 и в табл. 1.5 приведены рассчитанные по формуле (1.94а) значения фактора рр. Анализ рис. 1.7 и 1.8 и данных табл. 1.5 показывает, что зависимость вероятности рекомбинации диффузионных РП от поля качественно совпадает с полевой зависимостью рекомбинации РП из триплетного начального состояния. Если одновременно с работает и СТВ -механизм 5—Г-переходов РП, то полевая зависимость Рр может быть не монотонной (см., например, табл. 1.6). [c.61]

Сравнение величин аксиальных Огг) и радиальных (Огг) эффективных коэффициентов диффузии твердой фазы псевдоожиженного слоя показывает, что псевдоожиженный сло11 характеризуется существенной анизотропией диффузионных процессов перемешивания, так как аксиальные коэффициенты диффузии почти на порядок превышают радиальные. Зависимости эффективных коэффициентов диффузии от скорости ожижающего агента для моноднснерсных слоев представлены на рис. 3.25. Как видно из рисунка, эти зависимости имеют немонотонный характер. Наличие пологих максимумов на кривых объясняется экстремальным характером зависимостей среднеквадратичных значений пульсационных составляющих скоростей твердой фазы от скорости ожижающего агента. Рис. 3.26 иллю- [c.170]

Напротив, малая анизотропия и относительно большой размер дисперсных частиц ПТФЭ не позволяют получить при формовании из дисперсии волокна, достаточно прочные для проведения их ориентационной вытяжки. Поэтому процесс получения волокон из дисперсии ПТФЭ включает в себя в качестве обязательной стадии термическую обработку сформованных волокон, в процессе которой за счет развивающихся при повышенной температуре диффузионных процессов происходит спекание частичек ПТФЭ с образованием прочной аутогезионной связи между ними, обеспечивающей способность волокон к последующему ориентационному упрочнению. [c.464]

Расчет по формуле (I. 5. 40) наиболее сложен в том случае, когда концентрация излучателей в каждом элементарном объеме плазмы является функцией плотности излучения. Наиболее полно перенос излучения в этом общем случае исследован Биберманом и его сотрудниками. В работах [84,85] рассмотрен перенос линейчатого излучения, в [86] — перенос излучения, обладающего сплошным спектром. Полученные интегро-дифференциаль-ные уравнения достаточно сложны. При наличии локального термического равновесия концентрация излучателей не связана с плотностью излучения и рассчитывается по параметрам плазмы в рассматриваемой точке. В этом случае затруднения вызываются лишь неоднородностью плазмы. Чаще всего расчеты (см., например, [88]) выполняются в диффузионном приближении , которое применимо при небольших градиентах параметров плазмы и плотности излучения или вытекающей отсюда малой анизотропии поля излучения. Методы расчета в диффузионном приближении и условия применимости этого метода рассмотрены в [4]. Более строгое рассмотрение частных случаев неоднородности проведено, например, в работах [89, 90]. Совместное решение уравнений переноса излучения и газодинамики рассмотрено в книге Бай Ши-И [91]. [c.182]

Вполне определенную роль применительно к задачам массопереноса играет вертикальная компонента ск ости фильтрации и вдали от границ пласта, особенно в оезна-порных грунтовых потоках, что усложняет расчетные схемы, в частности, требует корректировки дисперсионного (диффузионного) обмена в профильно-неоднородных толщах. Естественно, что во всех упомянутых ситуациях интенсивность вертикальной конвекции контролируется показателем профильной анизотропии фильтрационных свойств водоносных пород. Известно, однако, что для геофильтрационных прогнозов — в рамках плановых задач гидродинамики — этот показатель представляет второстепенный интерес. [c.477]