Энергия перехода в вакансию

Поскольку у щелочноземельных металлов d-уровни имеют значительную энергию, переход на них электронов водорода или гидрируемого соединения энергетически невыгоден. Поэтому можно полагать, что i-уровни этих металлов не принимают участия в катализе. Если же принять во внимание, что даже цезий, у которого это энергетическое затруднение еще больше, достаточно активен при гидрировании этилена [152], то трудно свести активность этих элементов к теории катализа металлами, основанной на заполнении d-вакансий. [c.71]

Уравнение (19) показывает, что термический распад в соответствующем температурном интервале должен прекращаться после разложения в идеальном случае на 33,3%. Максимальная скорость должна наблюдаться при 11,1%- Так как выход на поверхность экситона, т. е. двух радикалов, сопровождающийся взаимодействием и распадом последних, образует анионн и катионную вакансии, в любой момент разложения кристалл должен иметь стехиометрический состав первоначального вещества, структуру материнской решетки с соответствующей глубине разложения концентрацией вакансий. Твердый остаток, по-видимому, будет иметь цеолитоподобную структуру с сильно развитой поверхностью, на 30% меньшую кажущуюся плотность. Любое воздействие, приводящее к рекомбинации вакансий (перекристаллизация, прессование, облучение, высокая температура), несомненно должно восстанавливать способность твердого остатка к разложению до глу-, бины, соответствующей степени рекомбинации. Применимость уравнения (19) к описанию скорости термического распада, возможна лишь при наличии одинаковой концентрации вакансий во всем объеме кристалла, т, е. при условии значительной подвижности вакансий. По-видимому, образование на поверхности пар вакансий, имеющих значительно меньшую энергию активации диффузии, облегчает переход вакансий в об>ем. Динамический процесс образования и распада пар вакансий в объеме способствует их равномерному распределению (с точки зрения равновероятности нахождения в любой точке кристалла). Так как переход иона на поверхность из объема кристалла значительно облегчается при увеличении числа вакансий, диффузия последних в объем при очень малой их концентрации должна быть затруднена, т. е. можно ожидать появления периода индукции, особенно в случае, если поверхностная вакансия не может локализовать (захватить) электрон с образованием радикала. [c.61]

Разрыв всех шести связей происходит при переходе атома из массы кристалла в пространство над кристаллом, т. е. при сублимации металла. Таким образом, третья часть теплоты сублимации будет соответствовать энергии образования вакансий. Чтобы установить теплоту сублимации следует, по крайней мере, при двух температурах измерить давление пара над твердым веществом, найти уравнение зависимости логарифма давления от обратной температуры и далее по уравнению (105) вычислить ДЯ и AS сублимации. [c.180]

Энергии образования вакансий анионов и катионов при удалении ионов в газовую фазу оказались приблизительно равными. Из этого следует, что должны быть близки и энергии образования вакансий за счет перехода ионов из объема на поверхность кристалла. Поэтому возникновение одиночной [c.313]

Таким образом, стандартная свободная энергия испарения с образованием вакансий равна свободной энергии образования вакансий за счет перехода [c.330]

Важным фактором, способным обусловить цветность твердых неорганических соединений, является наличие вакансий в их решетках (ХН 2 доп. 13). Если энергия перехода электрона с аниона на вакансию находится в пределах оптического диапазона, то результатом и является возникновение цветности. Вероятно, например, что именно такого происхождения окраска окислов тяжелых щелочных металлов ( 1 доп. 56). [c.312]

Целесообразно различать два рода процессов упорядочения, один из которых связан с распределением катионов и вакансий по доступным узлам решетки, а второй — с упорядочением катионов, находящихся в разных валентных и спиновых состояниях. Последнее определяет кооперативные магнитные и электрические свойства кристаллов, а также вносит большой вклад в куло-новскую энергию. Переход, вызванный магнитным или электронным разупорядочением, сопровождается Л-образным изменением свойств. Возникновение структурного беспорядка снимает ограничение, связанное с постоянством состава, но в настоящее время еще отсутствуют данные, показывающие, как переход порядок-беспорядок влияет на стехиометрию реальных оксидных кристаллов. [c.141]

В 1912 г. Генри Мозли (1887-1915) обнаружил, что частота рентгеновского излучения, испускаемого элементами при бомбардировке электронным пучком, лучше коррелирует с их порядковыми номерами, чем с атомными массами. Закономерная взаимосвязь между порядковым номером элемента и частотой (или энергией) рентгеновских лучей, испускаемых элементом, определяется внутриатомным строением элементов. Как мы узнаем из гл. 8, электроны внутри атома располагаются по энергетическим уровням. Когда элемент бомбардируется мощным пучком электронов, атомные электроны, находящиеся на самых глубоких энергетических уровнях, или, иначе, электроны из самых внутренних оболочек (ближайших к ядру), могут вырываться из атомов. Когда внешние электроны переходят со своих оболочек на образовавшиеся вакансии, атомы излучают энергию в форме рентгеновских лучей. Рентгеновский спектр элемента (набор частот испускаемого рентгеновского излучения) содержит в себе информацию об электронных энергетических уровнях его атомов. В настоящий момент для нас важно то, что эта энергия зависит от заряда ядра атома. Чем больше заряд атомного ядра, тем прочнее связаны с ним самые внутренние электроны атома. Тем большая энергия требуется для выбивания из атомов этих электронов и, следовательно, тем большая энергия испускается, когда внешний электрон переходит на вакансию во внутренней электронной оболочке. Мозли установил, что частота испускаемого при этом рентгеновского излучения (ее обозначают греческой буквой ню , V) связана с порядковым номером элемента Z соотношением [c.311]

Полупроводники. Как мы видели, в полупроводниках для перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости требуется сравнительно небольшая энергия. При этом в результате поглощения кванта энергии (нагревание или освещение) связь, обусловливаемая парой электронов, разрывается один из электронов переходит в зону проводимости, и в данном энергетическом состоянии валентной зоны вместо двух электронов остается один, т. е. образуется вакансия — так называемая положительно заряженная дырка [c.150]

Та же закономерность наблюдается и при перемещении вакансий. Энергия активации перемещения вакансий, образующихся при переходе атомов в междуузлия, в 2—3 раза меньше энергии их образования. Вот почему имеющиеся вакансии сравнительно легко перемещаются в кристаллической решетке. [c.205]

Относительные интенсивности линий в сериях характеристического рентгеновского спектра определяются соответствующими правилами отбора, т. е. вероятностями квантовых переходов, а Зависимость выходов, флуоресценции (1) и оже-электро-частоты, как уже было сказано J,pJ, вакансии в /(-оболочке (см. равенство VI.5), дают раз- от атомного номера 2 элемента ности энергии квантовых уровней электронов. [c.139]

Возможен также переход электрона с высшего уровня на вакансию (например, Ц - -К), при котором высвобождаемая энергия идет на удаление электрона с другого высокого уровня (например, щ). [c.277]

При 7 >0 часть электронов переходит на уровни с энергией е>8р, а на уровнях с энергией е<ер появляются вакансии. Как показывает расчет, при комнатной температуре ширина полосы, где заполнение уровней электронами изменяется от О до I, составляет около 0,025 эВ, что на два порядка меньше [c.190]

Теория вязкости на основе модели вакансий была развита Френкелем и Эйрингом. Эта концепция аналогична приведенному во втором параграфе этой главы кинетическому рассмотрению диффузии как следствию случайных блужданий. Представим квази-решетку жидкости. Под действием силы возникает течение жидкости. Это течение с кинетической точки зрения является результатом того, что переход молекул в соседние вакансии происходит чаще в направлении действия силы, чем в противоположном. Это различие в частоте блужданий объясняется тем, что сила X, действующая на одну молекулу, уменьшает энергию активации в одном направлении и увеличивает в обратном. Эта сила производит на расстоянии пути реакции (до вершины активационного [c.287]

Энергия порядка,тысяч или десятков тысяч электрон-вольт типична для электронов, находящихся на внутренних электронных слоях атомов. Рентгеновское излучение возникает при переходе электронов с внешнего электронного слоя на один из внутренних или между внутренними электронными слоями. На этом основан классический способ получения рентгеновского излучения. Ускоренные полем в несколько тысяч или десятков тысяч вольт электроны ударяются в анод и выбивают электроны из внутренних слоев атомов материала анода. Атомы переходят в возбужденное состояние с вакансией на внутреннем электронном слое. Возвращение в основное состояние [c.148]

Если температура жидкости выше таковой в паре (трубке), то начнется перенос жидкости через перегородку, то есть осуществится своеобразный тепловой насос. Расчет показывает, что в случае воды при разнице температур в 100°С, процесс подъема прекратится, когда высота жидкости в трубке будет составлять несколько километров. Таким образом, этот тепловой насос способен поднимать жидкость на высоту, измеряемую в километрах. При термодиффузии градиент температуры вызывает перенос примеси. Величина такого переноса должна зависеть от механизма его осуществления. В простой теории Виртца, описывающей вакансионный механизм переноса, учитывается, что при совершении элементарного акта блуждания атом пёреходит от одной температуры к другой. При этом энергию, необходимую для преодоления активационного барьера, частица получает в начале блуждания и отдает в конце. Подобный переход возможен, если вакансия образуется в конце пути и исчезает в начале. В итоге тепло переноса должно составлять разницу энергий, равную высоте потенциального барьера и энергия образования вакансии. [c.539]

Метод характеристических фильтров. Если при взаимодействии электронов или фотонов с веществом с ближайшей к ядру /(-оболочки выбивается электрон, то цри заполнении образующихся вакансий электронами с вышележащих уровней (L, Ai и т. д.) испускаются кванты характеристического рентгеновского излучения. Спектр этого излучения состоит из отдельных линий, соответствующих энергиям перехода электронов в /С-оболоч-ну с вышележащих уровней. Совокупность этих линий образует /(-серию рентгеновского спектра. Если в результате взаимодействия излучения с атомами анализируемого элемента выбивается электрон L-ypoBHH, то образуется L-серия характеристического спектра и т. д. [c.155]

Ион в междуузлии может переходить в соседнее междуузлие. преодолевая потенциальный барьер. Для движения вакансии также требуется энергия активации вакансия мигрирует посредством [c.43]

Попробуем разобраться в сущности этого простейшего опыта. На пяти электронных оболочках атома стронция 38 электронов. Заполнены целиком три ближайшие к ядру оболочки, а на двух последних есть вакансии . В пламени горелки электроны термически возбуждаются и, приобретая более высокую энергию, переходят с нижних энергетических уровней на верхние. Но такое возбужденное состояние неустойчиво, и электроны возвращаются на более выгодные нижние уровни, выделяя при этом энергию в виде световых квантов. Атом (или ион) стронция излучает преимущесственно кванты с такими частотами, которым соответствуют длины красных и оранжевых световых волн. Отсюда карминово-красный цвет пламени. [c.176]

Локальные уровни, находящиеся в запрещенной зоне, расположены между разрешенной (незаполненной) валентной и возбужденной зонами, поэтому для перевода электронов с локальных уровней в зону проводимости требуется меньшая затрата энергии. Например, присутствие в кристалле кремния примесных атомов замещения элементов V группы периодической системы (Р, Аз, 8Ь), имеющих пять валентных электронов, приводит к тому, что четыре из них заполняют валентные связи, а пятый оказывается лишним . Этот электрон будет находиться на локальном энергетическом уровне. Энергия, необходимая для перехода электрона с локального уровня в зону проводимости, меньше, чем энергия перехода электрона из валентной зоны. Локальные уровни, с которых совершается переход электронов в зону проводимости, называются донорныш, а дефекты, вызывающие появление таких уровней, — донорами. При невысоких температурах концентрация электронов, поставляемых примесными атомами в зону проводимости, значительно превосходит концентрацию собственных носителей, и проводимость полупроводника определяется примесными носителями (примесная проводимость). При наличии в кристалле доноров электронов кристалл имеет электронную проводимость и является полупроводником п-типа. Некоторые окислы металлов, в решетке которых существуют вакансии катионов (нестехиометрическне соединения), тоже ведут себя как полупроводники /г-типа. [c.456]

Скэнлон также высказывал мнение [114], что тенденция образовать соединения переменного состава зависит от характера химической связи. Соединения с ковалентными связями реже и меньше отклоняются от стехиометрии, чем с ионными и, особенно, металлическими. В ионных структурах образование структуры вычитания связано с возможностью возникновения ионов иной валентности [4]. Так, образование соединения u2 .0 объясняется, в частности, малой энергией перехода одновалентной меди в двухвалентное состояние, вследствие чего меньшее число атомов меди может распределить между собой заряд большего их количества, отвечающего стехиометрическому составу, и образовать вакансии в подрешетке меди. [c.582]

Высокая электропроводность металлов обусловлена тем, что либо не все уровни валентной зоны заняты, либо две зоны — валентная и возбужденная — перекоывают одна другую и также имеют достаточное число вакансий. Так как расстояние внутри данной зоны мало, то уже при незначительной энергии поля электроны будут переходить на следующие уровни и принимать участие в переносе тока. [c.136]

Ускорение ползучести в условиях действия адсорбционноактивных сред отмечалось неоднократно. В работе [261] рассматривается один из возможных механизмов влияния снижения свободной поверхностной энергии на некоторые механические характеристики твердых тел, в том числе и на скорость ползучести. Сущность механизма заключается в том, что свободная поверхность, наряду с межзеренной, рассматривается как основной источник точечных дефектов (вакансий) в объеме поликристалла. Мощность этого источника зависит от равновесной концентрации С - изломов на поверхностных ступенях атомарной высоты. Элементарный акт образования вакансии на поверхности заключается в переходе атома твердого тела на излом атомарной ступени. Следовательно, поток вакансий с поверхности кристалла в его объем должен возрастать при уменьшении поверхностной энергии о в соответствии с выражением 1п (—с1кТ). [c.90]

Частота перескока <т> пропорциональна произведению вероятностей двух одновременных событий появления вакансии (Л1бхр [—е / Б Л) и достижения частицей энергии, достаточной для перехода в новое положение равновесия ( Л2ехр[—Ег/ [c.77]

С точки зрения микроскопической теории коэффициент диффузии должен определяться пара.метрами молекул растворителя и растворенного вещества. Главную роль в диффузии играет движение вакансий — дырок . При близких размерах молекул растворителя и растворенного вещества остается в силе формула для коэффициента самодиффузии, представленная выше. При этом значение энергии активации практически не меняется, несмотря на то, что вместо части молекул растворителя теперь присутствуют молекулы растворенного вещества. Я- И. Френкель объясняет это тем [38], что при перемещении маленьких молекул растворенного вещества окружающие молекулы растворителя увлекаются согласно закономерностям макроскопической гидродинамики. Процессы диффузии и самодиффузии схожи, ири этом энергия активации относится ко всему комплексу частиц, участвующих в элементарном перемещении. Отсюда следует, что основным и определяющим вкладом в энергию активации является характер взаимодействия молекул растворителя друг с другом. Поэтому энергии активации близки. Кроме того, молекула примеси может переместиться в результате случайного возникновения рядом полости , в результате флуктуаци-онного раздвижсния молекул растворителя происходит пассивный, без энергетических затрат, переход в эту полость. Но энергия, затрачиваемая на образование этой полости, определяется взаимодействием молекул растворителя. [c.48]

По теории Дирака [7] вакуум представляется как энергетическая "зона", заполненная целиком фермионами, верхний энергетический уровень которой имеет энергию -т с, где т - масса покоя возникающей частицы, с - скорость света. Фермионы, находящиеся в вакууме (при Е < -т с") не обнаружимы, так как ие могут принимать участия в каких-либо взаимодействиях. При сообщении частицам в вакууме энергии Е. .> 2 - т с" они переходят через запрещенную "зону", их энергия Е > т с и частицы становятся наблюдаемыми. Возникающие при этом вакансии в зоне отрицательных энергий ведут себя как античастицы. [c.15]

При завершении перехода дилатон-компрессон на всех уровнях организации системы срабатывает другой механизм диссипации энергии. Дело в том, что максимум напряжений является потенциальной ямой для отрицательно заряженных субстанции [31]. Поэтому начинается движение вакансий в компрессоны и объединение их Б микропоры. При достижении критического расстояния между ними поры сливаются и образуется микротрещина (см. рис. 17). Она распространяется под углом 120 - факт, полученный мно1ими исследователями, но точно не объясненный до сих пор. [c.28]

Другой возможный pe faк aциoнный процесс — это безызлуча-тельный переход электрона из внешней валентной оболочки на вакансию во внутренней оболочке атома освобождающаяся при этом энергия, равная разности соответствующих энергий связи электрона, например Есв К)— св(/.1п) или Есв К) — св( п). может привести к эмиссии электрона с одного из уровней (рис. VI.1, г) внешней оболочки, например щ, как показано на схеме рис. VI. , г, поскольку св( ш) < св( ()— св( п). Это так называемый (LL — оже-процесс. Измеряемая в КЬЕ ОЭС кинетическая энергия выбрасываемых оже-электронов определяется равенствами типа [c.139]

На рис. VI.4 для 2р-электронов Со, как и в табл. VI. 1 для ряда элементов, можно видеть расщепление сигналов переходов с 2р- и 3/ -уровней. Это расщепление, наблюдаемое также для сигналов фотоэлектронов с d- и /-уровней, обусловлено квантованием полного момента количества движения J. Для неспаренного р-эле-ктрона (как и р-электронной вакансии) квантовое число орбитального момента /=1, а спиновое s = V2, отсюда возможны два р-уровня, обусловленные спин-орбитальной связью и характеризуемые квантовыми числами полного момента J= /2 и / = = V2- Аналогично, для d-уровней имеем У= /2 и / = /2, а для /-уровней — /=V2 и / = /2. Так что энергии связи (химические сдвиги) обозначают указанием символов элемента и соответствующего уровня, например С Is, 5 2рз/2, Pi4f /2 и т. д. Если нижний индекс опускается, то имеют в виду наиболее интенсивный пик или усредненный по мультиплету сигнал. [c.141]

В полупроводниках с ковалентной химической связью появление электрона в зоне проводимости одновременно создает его вакансию в валентной зоне. Данная вакансия на конкретной молекулярной орбитали может заполняться электронами других занятых близлежащих МО. Такой переход электронов внутри валентной зоны как бы создает движение вакансии с одной МО на другую МО. Такие вакансии называются дырками. Поэтому электрический ток в полупроводнике определяется движением электронов в зоне проводимости и движением электронов в валентной зоне. В первом случае электроны переходят на незанятые МО, во втором — на частично занятые МО. В силу того, что энергии МО в зоне проводимости и валентной зоне отличаются, то и подвижности электронов в этих зонах также отличаются. Движение электронов в валентной зоне часто описывают как движение дырок, но в противоположном направлении. В электрическом поле такие дырки ведут себя как положительные электрические заряды. Проводимость полупроводника определяется как сумма его электронной и. дырочной проводимости. Это значит, что перенос тока в полупроводниках может осуществляться как электронами зоны проводимости (п-проводимость, от латинского negative — отрицательный), так и дырками валентной зоны (р-проводи.мость, от латинского positive — положительный). [c.636]

Впервые вопрос о причинах ионной проводимости твердых тел был рассмотрен Я. И. Френкелем (1926). Он предположил, что вследствие тепловых флуктуаций ионы могут приобрести энергию, достаточную для того, чтобы покинуть нормальные положения в узлах решетки и перейти ( испариться ) в межузельные положения. Межузельные ионы способны перескакивать из одного межузельного положения в другое. Оставшиеся вакантными узлы решетки также совершают перескоки, поскольку соседние ионы могут занимать эти вакансии, освобождая узлы решетки. В ходе перемещений межузельные ионы и вакансии могут встречаться и рекомбинировать. При наложении на кристалл электрического поля межузельные ионы чаще перескакивают в направлении поля, чем в обратном направлении, т. е. через кристалл протекает ток. Число межузельных ионов увеличивается с температурой. Межузельные ионы легче образуются в решетках с большими пустотами, а ионы малого размера легче переходят в межузельные положения, чем большие ионы. Комбинация вакансии и иона в межузлии называется дефектом по Френкелю. Концентрация этих дефектов пропорциональна ехр (—Egj2kT), где Eg — энергия, -необходимая для перевода иона из узла решетки в межузлие. Классическим примером соединения с дефектами по Френкелю может служить хлорид серебра. Сравнительно небольшие по размеру ионы серебра переходят в межузельные положения и обусловливают чисто катионную проводимость кристаллов Ag l. [c.106]

В полупроводниках для перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости требуется сравнительно небольшая энергия, восполняемая при освещении, нагревании и другом воздействии. При этом каждый покидающий валентную зону электрон оставляет дырку в одном из ее подуровней. Дырка — это вакансия, отсутствие электрона на том подуровне, где он должен был бы быть. Под действием внешнего электрического поля место этой дырки занимает соседний электрон, оставляя дырку на своем прежнем месте. В процессе подобных перемещений получается, что дырка совершает движение ст плюса к минусу (к катоду), отражая тем самым свойства положителыюго заряда. Следовательно, перенос электричества в полупроводниковых веществах осуществляется как электронами, перешедшими в зону проводимости, так и перемещением дырок в валентной зоне. Для одних полупроводников более характерна электронная проводимость, это полупроводники п-типа (от латинского негативе — отрицательный, этим подчеркивается, что носителями тока являются отрицательные частицы — [c.139]

Третий вид бета-процесса — орбитально-электронный захват — заключается в захвате ядром электрона из внеядерной структуры атома и приводит к тем же самым изменениям ядра, что и испускание позитрона. Наиболее вероятен захват электрона ядром из находящегося в непосредственном соседстве от ядра АГ-слоя К-захват), но возможен захват из I- н УИ-слоев. Непосредственно обнаружить процесс электронного захвата более сложно, чем другие бета-процессы. Электронный захват (/(-захват) обнаруживается благодаря вторичным процессам, происходящим в атоме вследствие образования /С-вакансии. При заполнении Л -слоя электроном одного из выщележащих слоев (например, при Ь—/(-переходе) выделяется энергия Е —Е1), что приводит к излучению характеристических рентгеновых лучей, соответствующих атомному номеру 2—1 (т. е. номеру образовавшегося при /(-захвате элемента), либо к вылету электрона с одного из верхних слоев (так называемый эффект Оже). [c.401]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология