Кристаллы поверхностная шероховатость

Рост из расплава. При росте кристалла из расплава движущей силой является относительное переохлаждение 8Т/Т = = (7 — То)/Т о на фронте кристаллизации. Поверхностная шероховатость кристалла, контактирующего с собственным расплавом, а также величина переохлаждения и определяют в основном вид зависимости скорости роста кристалла от 8Т/Т. Как показывает расчет, скорость роста кристалла может зависеть от ST/T линейно (модель нормального роста все поверхностные узлы активны), квадратично (модель дислокационного роста активными центрами являются, например, винтовые дислокации), экспоненциально (рост кристалла из расплава происходит по механизму двумерного зарождения). [c.484]

Особо актуален раздел о переходе отдельных молекул через фазовую границу. Необходимо подчеркнуть, что подобного детального и глубокого рассмотрения этого вопроса нигде в научной литературе встретить нельзя. А ведь это имеет первостепенное значение для любого теоретического рассмотрения проблем образования и роста новых фаз. В этом же разделе затронуты и вопросы шероховатости граней кристалла, поверхностной диффузии и др., которые сегодня детально разрабатываются как в теоретическом, так и в экспериментальном аспекте. [c.6]

Вопросам изучения структуры поверхности и объемной фазы пленок, полученных испарением, прежде уделяли явно недостаточно внимания, но недавно выполненное превосходное электронно-микроскопическое исследование Андерсона, Бейкера и Сандерса [44] в значительной степени восполняет этот пробел (см. разд. 3.3.9). Эти исследователи получали пленки никеля и вольфрама при давлении около 10 мм рт. ст. на подложках из стекла. Используя электронно-микроскопические снимки на просвет, они нашли значения толщин кристаллов и определенно установили, что в пленке имеются межкристаллические разрывы. По мере последовательного спекания пленки эти разрывы исчезают, а на последней стадии исчезают также поверхностные шероховатости. Окончательно выращенный кристалл представляет собой по существу монокристалл [45]. [c.70]

Модели поверхностной шероховатости. В таких моделях основной вопрос сводится к тому, каким образом изменяется концентрация поверхностных вакансий или адсорбированных поверхностью атомов (адатомов) по мере повышения температуры. Этот вопрос существен, поскольку атомно-гладкая поверхность, как принято считать (по крайней мере в модели Косселя), способна расти лишь в том случае, когда на ней образовались ступени следовательно, возникновение, число и характер движения этих ступеней имеет первостепенное значение для расчета скоростей роста кристаллов. В другом случае, а именно для атомно-шероховатых поверхностей нужды в ступенях нет (иначе говоря, предполагается, что ступени существуют повсюду) и механизм роста сильно упрощается. Различные модели поверхностной шероховатости отличаются одна от другой в зависимости от [c.432]

В процессе контакта свежеобразующихся частиц сажи и нефтяных коксов при прокаливании с активными (реакционноспособ-пыми) компонентами дымовых газов (СОг, Н2О, О2 и др.) на различных участках поверхности углерода вследствие ее неоднородности и неодинакового уровня энергии (различный угол расположения базисных плоскостей в кристаллите углерода, наличие гетероатомов, механических дефектов и т. д.) скорость химических реакций и глубина проникновения компонеитов дымовых газов в массу углерода неодинакова, что изменяет рельеф поверхности, обусловливая ее шероховатость и повышенную склонность к адсорбционным явлениям. В результате таких процессов на поверхности углерода одновременно присутствуют участки (центры) повышенной и пониженной активности, нарушающие непрерывность поверхности. По увеличению отношения активных центров к неактивным (поверхностям базисных плоскостей) в процессе контакта с реакцнонноспособными компонентами дымовых газов углеродистые материалы могут быть расположены в ряд графит— -аии-зотронный кокс—>изотропный кокс—>-сажа, т. е. чем менее упорядочен углерод по Le, тем более он склонен к образованию поверхностных комплексов с газами. В таком же порядке увеличивается адсорбционная и каталитическая активность поверхности углеродистых материалов. [c.54]

Линии деформации не наблюдались в кристаллах, в которых ось а параллельна или почти параллельна направлению вытяжки (образовывалась только поверхностная шероховатость). Эти результаты согласуются с рентгеновскими исследованиями деформации полиэтилена, из которых вытекает, что наиболее легко деформация происходит в направлении, параллельном оси Ь . [c.440]

Совсем по-иному влияют на процесс кристаллизации растворимые примеси. Дело в том, что зародыш кристалла при своем образовании стремится оттеснить инородные примесные молекулы, что ведет к обогащению этими молекулами слоя расплава, окружающего границы зародыша. По этой причине участие молекул основного вещества в росте зародыша становится затруднительным и для достижения зародышем критического размера уже требуется большее переохлаждение. В присутствии примеси может изменяться (как правило, уменьшается) и скорость роста кристалла. Это, по-видимому, обусловлено адсорбцией примесных молекул на поверхности кристалла. Если адсорбция происходит на активных местах роста, то такое локальное отравление поверхности кристалла тормозит образование кристаллического слоя и рост кристалла замедляется по сравнению с его ростом из чистого расплава. Но, с другой стороны, адсорбция примесных молекул может приводить к уменьшению поверхностной энергии кристалла. Это, в свою очередь, связано с повышением шероховатости поверхности, [c.109]

Имеющиеся в литературе данные по адсорбции поверхностно активных веществ на твердых электродах гораздо менее систематизированы. Хотя силы взаимодействия между частицами данного вещества в твердом и жидком состоянии не. имеют существенных различий, все же опыт показывает, что совершенно однородна только поверхность чистого металла в жидком состоянии. Кристаллическое твердое тело не однородно, так как даже в спектроскопически чистом металле различные грани, ребра и углы кристаллов обладают неодинаковым запасом энергии. Твердые тела, кроме того, обычно шероховаты. В общем случае на неполированной поверхности поверхностное натяжение в разных точках твердого тела имеет различную величину. [c.343]

Природа активных центров адсорбции. Всякая твердая поверхность, в том числе зеркальная поверхность кристаллов, с микроскопической точки зрения представляется шероховатой, неровности которой превышают молекулярные размеры. Так, например, блестяща я поверхность кристаллов меди и серебра имеет выступы порядка 10 , 10 м, тонко полированные зеркала имеют шероховатости в 1,8 10 —3 м. Неровности и трещины, расположенные на гранях, ребрах и углах кристаллов, имеют различную поверхностную свободную энерг ию. [c.154]

Корреляция между межслоевой прочностью при сдвиге композиционных материалов на основе углеродных волокон и модулем упругости волокон (рис. 2.59) [ПО] отражает важнейший недостаток углеродных волокон. В общем случае сдвиговая прочность композиционных материалов снижается с повышением модуля упругости углеродных волокон (степени их графитизации). Это частично обусловлено тем, что поверхность низкомодульных высокопрочных (тип 2) углеродных волокон — открытая и высокопористая, тогда как поверхность высокомодульных (тип 1) волокон — более гладкая. Пористость волокон вызывается выделением летучих продуктов пиролиза, количество которых уменьшается в процессе графитизации с одновременным повышением регулярности кристаллов в результате протекания диффузионных процессов. Другим важным фактором, определяющим сдвиговую прочность этих материалов, является способность полимерного связующего смачивать поверхность углеродных волокон. Низкомодульные углеродные волокна имеют более высокую поверхностную энергию из-за наличия большого количества химически активных групп. Количество этих групп уменьшается при повышении температуры карбонизации, и они практически исчезают при графитизации. Для решения проблемы низкой сдвиговой прочности композиционных материалов на основе углеродных волокон было проведено большое число исследований по повышению адгезионной прочности сцепления волокон с матрицей без снижения прочности волокон. При этом использовали два основных способа — повышение шероховатости поверхности волокон для обеспечения их лучшего механического сцепления с матрицей и создание химических связей между волокнами и матрицей (аналогично применению аппретов в стеклопластиках). Оба эти способа заключались в окислении поверхности углеродных волокон [c.122]

Второй метод оценки поверхности сводится к измерению количества поверхностного окисла, образовавшегося на кристаллах [2]. Дегазирование в высоком вакууме при 950° С высвобождает поверхностные окислы в виде окиси и двуокиси углерода, которые измеряются затем как двуокись углерода. Установлено, что чешуйчатый графит образует около 8- Ю молекул окисла на атом углерода. Предварительная обработка графита травлением в пламени или хлором увеличивает количество выделяющегося окисла в два или более раз. Эти результаты позволяют предположить, что либо шероховатость субмикроскопической поверхности края кристалла увеличивает площадь примерно в десять раз, либо поверхностные окислы образуются на всех поверхностях, включая атомы плоскости слоя решетки, либо поверхностный окисел на краевых атомах является многослойным [3]. Первое из этих трех предположений [c.340]

По Бартону и Кабрере, первичные грани, в нашем случае грани (011), вероятно, остаются сингулярными при температурах до точки плавления. Данные Хонигмана и Странского этому не противоречат, хотя эти исследователи и нашли, что грани (011) при визуальных наблюдениях кажутся более шероховатыми. Это явление может быть обусловлено термическим травлением в местах дислокаций и других дефектов, образующихся на этих гранях. Округление граней (001) и (112) согласуется с выводами о зависимости между формой кристалла и графиком поверхностного натяжения в полярных координатах (раздел IV,4). Для этих граней в результате поверхностного плавления острые минимумы графика превращаются при более высоких температурах в закругленные сегменты грани превращаются из сингулярных в несингулярные. [c.384]

Не все разделы книги Р. А. Лодиза и Р. Л. Паркера равнозначны. В частности, у Р. А. Лодиза не вполне удачно представлена проблема структуры поверхности кристалла (разд. 3.3 и 3.14). Трудно согласиться с трактовкой эффекта грани в разд. 3.12, основанной на предположении о решающей роли поверхностной энергии и влияния на нее примесей. В действительности, как показано в последние годы [9—10] ), явление связано с одновременным существованием на фронте роста сингулярных и атомно-шероховатых поверхностей, нуждающихся для роста в существенно разных переохлаждениях. В изложение Р. Л. Паркера изредка вкрадывается реферативно-компилятивный стиль. Р. А. Лодиз недостаточно отразил результаты исследований советских специалистов. Последний недостаток редакторы старались уменьшить, указывая литературу в своих примечаниях. Эти недочеты, однако, не умаляют большого значения предлагаемой книги, подытоживающей результаты исследований по росту кристаллов за последние 10—15 лет. [c.7]

МОЖНО, что на острие происходит поверхностная миграция атомов металла, которая вследствие тенденции кристалла приобрести равновесную форму приводит к образованию микроскопических кристаллических граней [213]. Если на эмитирующее острие, нагретое до температуры 1000—1500° С, конденсировать атомы вольфрама, то удается наблюдать [2116, 213] поверхностную миграцию этих атомов, которая происходит в определенных предпочтительных направлениях. Аналогичные явления наблюдаются при конденсации атомов никеля на никелевом эмитирующем острие [214], и поэтому, следуя Гомеру, можно принять, что монокристаллическое острие обладает сферической формой имеет небольшие кристаллические грани с малыми индексами, отделенные одна от другой промежуточными областями без острых ребер. Естественная шероховатость поверхности, по-видимому, оказывает довольно малое влияние на эмиссию электронов [215]. Все эти наблюдения, вероятно, указывают на то, что изменение работы выхода с переходом от одного кристаллографического направления к другому не обязательно связано с фактическим присутствием соответствующих этим направлениям граней на поверхности кристалла. Отсюда, вероятно, можно сделать вывод, что работа выхода завиоит от направления, в котором электрон покидает металл. В частности, в случае монокристалла вольфрама направлению [111], перпендикулярному грани 111 , соответствует более низкая работа выхода, чем направлению [ПО]. [c.123]

Теория Джексона [42, 43]. Эта теория также обсуждалась в гл. II. Она основана на модели с двумя уровнями и использует приближение Брэгга — Вильямса для анализа поверхностного слоя, контактирующего со второй фазой (с расплавом) в состоянии равновесия. Предполагается, что система находится при температуре равновесия — при температуре плавления (в случае контакта кристалла с его расплавом) или близко к температуре плавления (при контакте кристалла с паром) поэтому вопрос о том, будет ли поверхность шероховатой (когда она наполовину покрыта адатомами) или гладкой (с малым числом адатомов) в зависимости от температуры, не исследуется. Шероховатость исследуется в зависимости от скрытой теплоты превращения L и от относительной энергии связи атома с ближайшими соседями в данной плоскости. [c.433]

Основы современных представлений о поверхностной разупорядоченности твердых тел были заложены Френкелем, который ввел понятие естественной шероховатости кристаллических граней, возникающей в результате тепловых флуктуаций на поверхностях кристаллов. По Френкелю, идеально гладкая поверхность граней кристалла может существовать толька при абсолютном нуле температуры. При конечных температурах тепловые флуктуации приводят к нарушению идеальной структуры не только объема кристалла, но и его поверхности. В этом смысле природа поверхностной разупорядоченности твердых тел та же, что и природа собственных точечных дефектов, подробно рассмотренная в предыдущих главах. Однако явления, связанные с поверхностными дефектами, более сложны, чем в объеме кристаллов. Здесь мы ограничимся рассмотрением только трех простейших типов поверхностных дефектов, играющих большую роль в протекании реакций с участием твердых тел. [c.281]

Учитывая, что величина поверхностной энергии анизотропна, можно указать на две различные тенденции, ведущие к образованию промежуточных состояний [91]. Во-первых, может оказаться энергетически выгодным увеличение поверхности в связи с появлением граней с малой свободной поверхностной энергией. Это означает, что минимумы поверхности и свободной поверхностной энергии реализуются не совместно. Вследствие этого возникает естественная шероховатость , являющаяся совокупностью макроскопических ступеней на поверхности произвольного сечения кристалла плоскостью шлифа [75]. Во-вторых, к уменьшению свободной поверхностной энергии может привести сглаживание случайных или искусственно созданных дефектов ( залечивание ). Оба указанных поверхностных процесса подробно исследованы на каменной соли [91]. [c.32]

Различные кристаллографические плоскости одного и того же кристалла могут обладать довольно различной каталитической активностью. Так как каталитические процессы не всегда локализованы в самом поверхностном слое катализатора, а могут происходить и в более глубоких слоях, то возникает вопрос, будет ли катализ определяться ориентацией кристалла или строением внешнего слоя. Так как недавно по этим вопросам был сделан обзор [13], здесь можно ограничиться только их краткой сводкой. Удачные эксперименты Гуотми с сотрудниками [14] (с 1948 г.), проведенные со сферическими монокристаллами, показали, что в некоторых каталитических реакциях те места сферического образца меди, которые параллельны наиболее плотно упакованным плоскостям (111), проявляют самую высокую активность. Поверхность в этих местах остается совершенно гладкой, но она оказывается значительно более шероховатой в тех участках, которые параллельны плоскостям (100) и на которых каталитическая реакция идет намного медленнее. Шероховатость приводит к образованию множества небольших граней (111) и (110), но не приводит к увеличению скорости реакции. [c.156]

На основании суш,ествующей между а и Ф зависимости и найденных на опыте значений Ф можно прийти к следующим интересным выводам [48]. Если на плоскости кристалла конденсируются такие же атомы, как составляющие данную плоскость, причем этот процесс протекает при такой низкой температуре, что атомы продолжительное время остаются в тех местах, где впервые столкнулись с поверхностью, то плоскости кристалла с высокой удельной поверхностной энергией не меняют своей тонкой структуры и поэтому а сохраняет свое прежнее значение. Однако плоскости с низкой удельной поверхностной энергией при такой бомбардировке атомами твердой фазы становятся весьма шероховатыми. Численные значения а для этих плоскостей заметно увеличиваются и могут даже превысить значения а для плоскостей с самыми высокими значениями удельной поверхностной энергии. Поскольку большое значение а отвечает низкой величине Ф, то отсюда следует, что работа выхода плоскости с низкой поверхностной энергией значительно снижается при конденсации на ней атомов того же вида. Соответственно подобные [c.352]

Обычно поверхность образца обрабатывают одним или несколькими из следующих методов полировкой, шлифованием, травлением, отжигом или восстановлением водородом. Все эти способы оказывают большое влияние на структуру поверхности при этом меняется не только величина поверхности, но и ее природа. В некоторых случаях при соответствующей термической обработке кристаллы на поверхности фольги могут приобрести определенную ориентацию, так что, хотя поверхность остается поликристаллической, преобладать на ней будет определенная кристаллическая грань. Этот метод был применен автором при изучении поверхностей образца меди. На рис. 14 изображены микрофотографии (2000 X) Двух таких поверхностей образцов, использованных для исследования поверхностных явлений. Кубическая структура поверхности (рис. 14,6) получалась отжигом образца фольги при 300° С в высоком вакууме. Фольга была получена ранее холодной прокаткой медной заготовки до обжатия 98,5%. Октаэдрическая структура поверхности, показанная на рис. 14,а, получалась в результате отжига поверхности, изображенной на рис. 14,6, в течение 100 час. при 500° С в атмосфере чистого водорода. Этот способ является весьма эффективным для получения определенных поверхностных ориентаций без значительного уменьшения площади поверхности. В работах по исследованию Поверхностных явлений эта методика применялась редко из-за сложности, свойственной этому типу рекристаллизации. Можно считать, что кристаллографическая ориентация поверхности является внутренним ее свойством, а шероховатость поверхности — внешним свойством, потому что обычно шероховатость определяет главным образом величину поверхности, хотя, как правило, она определенным образом связана и со специфической природой поверхности. Совершенно очевидно, что применяя в разной последовательности различные способы предварительной обработки данного образца, можно получить большое разнообразие поверхностных свойств. Для приготовления образцов с требуемой поверхностью их можно подвергнуть травлению, прокатке, рекристаллизации, а также повторной рекристаллизации, [c.79]

Например, на снимке (рис. 34), полученном методом просвечивания, видны небольшие кристаллы никеля шириной порядка 200—1000 А, между которыми имеются пустоты. (Никелевая пленка была напылена при 273 А К, и хотя считалось, что пленка могла образовываться на стеклянной подложке, методом локальной дифракции электронов было доказано, что пленка выросла на подложке из закиси никеля [44].) На рис. 35 показана подобная (полученная на просвет) микрофотография, после того как никелевую пленку нагревали в вакууме при 670° К в течение 60 мин. Увеличение ширины кристаллов, уменьшение размеров пустот, а такн е появление дефектов упа ковки со всей очевидностью показывают, что при нагревании произошел интенсивный рост кристаллов (см., нанример, работу [485]). Углеродная реплика с платиновым иодтенением (см. рис. 36), снятая с этой новерхности после нагревания, ясно показывает исчезновение поверхностных шероховатостей и образование сравнительно гладкой поверхности. [c.143]

На монокристаллах меди химически активированную поверхностную диффузию можно обнаружить путем отжига кристаллов при низких температурах в вакууме (10 —10 мм рт. ст.) с незначительным парциальным давлением кислорода (Менцель). Переориентация некоторых граней кристалла выражается в возникновении характерных ступенек на определенных первоначально гладких гранях кристалла (поверхностно специфическое действие хемосорбции), а также в сглаживании других граней, которые до этого были сделаны шероховатыми путем травления (залечивание ямок травления) . Отжиг меди в сверхвысоком вакууме при прочих равных усло- [c.378]

Мутафчиев [151], пользуясь методом Брэгга — Вильямса, исследовал поверхностную шероховатость границ кристалл —пар и кристалл — жидкость. Однако он рассматривал в явном виде поверхностную шероховатость ( автоадсорбцию ) в зависимости от степени отклонения системы от равновесия или пересыщения. [c.436]

Модель Джексона. Модель Джексона [42, 43] поверхностной шероховатости кристалла, контактирующего с собственным расплавом, уже была изложена в гл. II и дополнительно обсуждалась в разд. 16, посвященном структуре фазовой границы. Основной параметр этой модели а определяется в виде (Ь1кТо)1к, где То — равновесная температура (температура плавления при росте из расплава), Ь — скрытая теплота плавления, а кристаллографический фактор /й 1 (в модели ближайших соседей это есть доля общей энергии связей, приходящаяся на взаимодействие молекулы с другими молекулами во вновь образующемся слое, параллельном рассматриваемой плоскости). Если а < 2, то фазовая граница шероховата и, следовательно, кристалл для своего роста не нуждается в ступенях при а > 2 имеем гладкую фазовую границу, что делает ступени необходимыми для роста (см. фиг. 7). [c.466]

Интересно отметить, что расчеты равновесия без учета упругих полей дают достаточно хорошие совпадения р-Г-параметров синтеза при использовании расплавов некоторых металлов переходных групп (на необходимость их применения указывалось еще в работе [16]). Хотя в данном случае речь должна идти не о фазовом превращении графита в алмаз, а о перекристаллизации графита в алмаз. Такое совпадение неудивительно, ведь в расплавах металлов, называемых обычно катализаторами-растворителями, ДСдеф мало. В этом случае при росте кристаллов путем встраивания атомов (молекул) в изломы (за счет атомарной и кинетической шероховатости) химический потенциал частицы в кристалле равен ее химическому потенциалу в растворе. Поэтому при использовании графита в качестве шихты р-Г-параметры области равновесия (индивидуальные для каждого типа расплава) должны быть близки к расчетным значениям в классическом приближении. Однако также хорошо известно, что при понижении температуры (и давления) ниже определенной величины (<1400— 1300 К) никакого совпадения в экспериментальных и расчетных данных не наблюдается, так как число зародышей резко уменьшается и рост алмаза фактически прекращается. Несомненно, в этом случае начннают сказываться такие факторы, как химические и структурные характеристики расплава. О том, насколько важную роль играет структура расплава, свидетельствуют эксперименты по введению в систему роста металлов, слабо взаимодействующих с углеродом, Sb, Sn, Ge, Си. На основании экспериментов можно сказать, что ни изменением относительных растворимостей графита и алмаза, ни изменением поверхностной межфазной энергией (A s) нельзя объяснить экспоненциальный рост порогового давления, начиная с определенных концентраций этих добавок. Ясно, что при расчете области равновесия графит — раствор углерода необходимо учитывать такие факторы, как относительные растворимости и межфазные энергии границ этих фаз, степень отклонения раствора в расплаве от идеального, степень его упорядочения, коэффициенты активности и конфигурации активационных комплексов и др. [c.309]

От геометрической поверхности переходят к истинной или адсорбционной поверхности, умножая ее на фактор шероховатости , величину которого принимают равной единице для поверхности жидкости и близкой к единице для непористых порошков [401 (см. подраздел В данного раздела — определение пористости). Однако неясно, какой величиной этого множителя нужно пользоваться для массивных металлов. Часто пользовались дробными множителями между 1 и 2, однако Ридил, Боуден и их сотрудники [41] показали, что для протянутых или подвергавшихся электрополировке металлов этот множитель равен 3 или большей величине, которая может достигать 13 для свежеотполированного никеля. В принципе подробные сведения о шероховатости поверхности можно получить при помощи многолучевой интерферометрии [42] или электронномикроскопического изучения методом оттенения. В ин-терферометрическом методе поверхность помещают вблизи оптически гладкой поверхности кварца таким образом, чтобы образовался тонкий клин, который дает интерференционные полосы (получаемые при отражении или пропускании), смещаемые неправильностями поверхности. Если исследуемая поверхность и плоскость покрыты тонким однородным слоем серебра, нанесенным на них испарением, то картина интерференционных полос, образуемых многократным отражением, становится более ясной. Топография поверхности может быть получена контурнрованием через интервалы по 30. В методе оттенения проекции выступов или впадин проявляются после того, как их склоны или ступени покроют атомами золота из молекулярного пучка, направленного под косым углом к поверхности. Подобного рода исследования проводились для того, чтобы детально проследить изменения, происходящие при росте кристаллов и образовании пленок металлов, а определение таким способом фактора шероховатости едва ли целесообразно. С другой стороны, подробные сведения о топографии поверхности монокристаллов, вероятно, важны для отнесения активности их граней за счет поверхностных дислокаций, выступов, изломов и т. п. [c.168]

Д. Вермильеа [151] обобщил теоретические взгляды на процесс электролитического роста грани кристалла на основе теории дислокаций, количественно рассмотрев различные типичные случаи. При малой поверхностной энергии металла гладкая вначале поверхность должна в ходе электроосаждения металла становиться шероховатой. Если на гладкой поверхности имеются выходы осей винтовых дислокаций и ступени растут по спирали, а средний путь свободного пробега атома на поверхности много больше расстояния между ступенями (между витками спирали), то выделение атома металла может происходить в любой точке новерхности. Адсорбированные атомы при этом должны диффундировать к ступеням роста для вхождения в решетку. Коэффициенты полученной зависимости силы катодного тока от перенапряжения определяются как порядком величины перенапряжения, так и другими факторами (поверхностной энергией, равновесной концентрацией и временем жизни адсорбированного атома на поверхности II пр.) Для металлов с относительно высоким перенапряжением теория дислокаций дает ту же известную из опыта экспоненциальную зависимость тока от потенциала (формулу Тафеля), что и теория замедленного разряда, так как плотность дислокаций является функцией потенциала электрода [151, 152]. Теория предсказывает и возникновение неустойчивого состояния в начале электроосажде-шгя. Это состояние связано с превращением линейных дислокаций в спиральные и должно проявляться в повьшген-ном перенапряжении в первый момент электроосаждения [c.82]

Несмеяновым [66] показано влияние различных поверхностных факторов на скорость сублимации. Поверхность образца может иметь естественную шероховатость или находиться в ином состоянии. Под естественной шероховатостью понимают состояние поверхностного слоя с таким распределением частиц, к которому приводит процесс отжига или выдерживание образца в его паре. Если состояние естественной шероховатости было нарушено в результате дробления образца, полировки и т.п., то постепенно, по мере выдерживания кристаллов в камере Кнудсена, происходит восстановление естественной шероховатости . [c.76]

Бартон и Кабрера [22] показали, однако, что грани кристалла будут молекулярно гладкими только ниже определенных температур перехода, выше же этих температур на поверхности могут иметь место выступы или разности в уровнях, обусловливающие так называемую молекулярную шероховатость. Эти выступы представляют собой места, особо благоприятные для испарения и конденсации, и в этом случае образование поверхностных зародышей не является необходимым условием роста кристалла. Для простой кубической и граиецентрированной кубической решетки было найдено, что при соприкосновении с паром критическая температура граней (1,0,0) превышает температуру плавления кристалла Т , но для грани (1,1,0), где имеют значение также связи со вторыми по близости молекулами, приблизительно равно Т /2. Если температура некоторых граней критического зародыша превышает их критическую температуру, то эти молекулярно шероховатые поверхности можно считать расплавленными и g,, будет тогда определяться выражением [c.222]

Состояние поверхностного слоя может быть оценено на основе модели двумерного решеточного газа, разработанной Ли и Янгом [240]. Энергия единичного атома, находящегося на поверхности (100) простого кубического кристалла, превышает энергию находящегося внутри атома на величину 2<р (4 раза по <р/2, см. положение 1 на рис. 5.8). Два соседних атома изменяют свою потенциальную энергию взаимодействия на величину ф. Предполагается, что потенциальная энергия двух атомов, находящихся в одном и том же положении, бесконечна. Между несоседними атомами взаимодействие отсутствует. Такой решеточный газ может быть описан двумерной моделью Изинга, для которой Онзагер [298] путем сложного вывода получил точное выражение для функции распределения. Результат, представляющий интерес для проблемы шероховатости поверхности, состоит в наличии критической температуры выражаемой соотно- [c.162]

Статистический расчет структуры поверхности. 1. Поверхностное плавление, шероховатость и модель Изинга. Вслед за Ли и Янгом [30] Бартон и Кабрера [40] (см. также статью Бартона и др. [41]) обнаружили, что найденное Онсагером решение для модели ферромагнетизма по Изингу приложимо при анализе фазовых превращений двумерных молекулярных структур. Бартон и Кабрера предполагали рассчитать, как с ростом температуры увеличивается шероховатость поверхности кристалла, которая вначале была плотноупакованной. Они рассматривали грань (100) кристалла с простой кубической решеткой, считая ее идеально гладкой (т. е. не содержащей вакансий) при температуре Г = 0. Потенциальная энергия взаимодействия между двумя ближайшими атомами считалась равной ф, т. е. по ф/2 на атом. Если же тот или иной поверхностный атом расположен выше соседнего на один или несколько периодов решетки, то одна связь с ближайшим соседним атомом считается порванной, так что подобная конфигурация обладает избыточной энергией ф/2 на атом. Мера шероховатости поверхности Sr определяется следующим образом Sr = U—Uq) Uo, где С/о(=ф/2) и и — удельные потенциальные энергии соответственно идеально гладкой грани и реальной поверхности. Ясно, что Sr — О для гладкой грани и Sr > О в реальном случае. Эта двумерная структура с двумя уровнями точно соответствует модели Изинга, и, следовательно, ей свойственно свое фазовое превращение ( поверхностное плавление ) при температуре Тс- Из [c.378]

Тонкопленочные резисторы. Тонкопленочные резисторы относительно нечувствительны к шероховатости поверхности до тех пор, пока она не превышает толщины пленки. Материалами для подложек, используемых для этой цели, являются стекла, полированный плавленый кварц, кера-.мика и монокристаллические пластины. Сравнение нихромовых пленок, осажденных на спеченную керамику и стекло, показывает, что на более грубых поверхностях получаются пленки с большим сопротивлением на квадрат, меньшими температурными коэффициентами сопротивления и худшей стабильностью во время термического старения [16—18]. Подобно ведут себя кремниевые пленки, осажденные па только что приготовленную окись алюминия [19]. Данные, иллюстрирующие влияние шероховатости на удельное сопротивление нитрида тантала, приведены в табл. 7. Данные Брауна [20] и Коффмана и Тэнауера [21] в табл. 7 дают хорошее совпадение и показывают растущее влияние шероховатости поверхности на удельное сопротивление. Более детальное исследование на подложках с высоким отношением стеклообразной фазы к кристаллической позволило установить, что форма кристалла, отношение стеклянной матрицы к кристаллическому веществу и плотность кристаллитов оказывает более сильное влияние на поверхностное удельное сопротивление, чем шероховатость, измеренная профилографом [21]. [c.514]

Г. Фарнсворт (Н. Е. Farnsworth, Brown University) После ионной бомбардировки и отжига поверхность при увеличении в 800 раз не кажется шероховатой. Ток и напряжение при бомбардировке поддерживались на низком уровне, для того чтобы уменьшить повреждения поверхности. Сам метод дифракции электронов дает сведения относительно возможного травления поверхности параллельно другим плоскостям кристалла. Вследствие малой проникающей способности электронов дифрагирующие лучи подчиняются условиям плоскостной решетки для истинной поверхностной плоскости. В данном случае не было доказательства разрушения поверхности параллельно [c.556]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология