Уровни поверхностные энергетические

Были представлены доказательства хемосорбции кислорода на поверхности окиси цинка [31, 32]. Уровень энергии для первого электрона обозначен через Ез. Второй поверхностный энергетический уровень, связанный с адсорбцией и определенный по измерению электропроводности, как уже указывалось, лежит на 0,8 эв ниже зоны проводимости у поверхности. Было высказано предположение, что этот уровень связан с двукратной ионизацией адсорбированного кислорода. [c.319]

Пленочной теории пассивности противоречит обнаруженное резкое торможение скорости растворения платины в соляной кислоте, обусловленное адсорбцией таких количеств кислорода, которых явно недостаточно для образования одного монослоя. Действие адсорбированного кислорода в этом случае аналогично действию малейших следов яда, отравляющего поверхность катализатора. Согласно электрохимической теории пассивности, замедление скорости анодного процесса на пассивном металле объясняется не тем, что его поверхность изолируется от раствора окисной пленкой. Наступление пассивного состояния в рамках этой теории связывается с изменением энергетического состояния поверхностных атомов металла. При обсуждении механизма анодного растворения металлов в активном состоянии было показано, что этот процесс протекает преимущественно на наименее прочно связанных атомах дислоцированных в дефектных местах кристаллической решетки. Именно такие атомы в первую очередь вступают в адсорбционное взаимодействие с кислородом воды, в определенной степени теряя свойственный им избыток энергии. Такой атом, связанный с кислородом, переходит иа более глубокий уровень энергии, что влечет за собой повышение энергии активации ионизации и, в конечном счете, торможение скорости ионизации металла. [c.203]

ЭТУ характеризуются электрическими (уровень напряжения, род тока, число фаз, частота), энергетическими (мощность электрический и тепловой КПД), технологическими (удельная поверхностная мощность, уровень температуры, температурное поле в нагреваемом изделии, наличие фазовых переходов — плавление, испарение, наличие химических реакций), параметрами, режимом работы (непрерывный или периодический). [c.307]

Каждый сорт поверхностных состояний дает в SJq положительный вклад. Он максимален и равен V4 от соответствующей концентрации поверхностных состояний, если уровень Ферми совпадает с энергетическим уровнем этих состояний. Отсюда следует, что всегда Slq>0, но меньше V4 полной концентрации поверхностных состояний. Из (3) также следует, что [c.148]

Но это можно рассматривать как абсолютно гипотетический случай. Если даже ионный остов и оказался бы на поверхности, он был бы экранирован электронами проводимости ). Поэтому более подходящим представляется следующий способ описания реальных систем. При подходе атома к поверхности, как показано на рис. 56, электронный уровень Еа в атоме расщепляется и уширяется по мере уменьшения расстояния до поверхности — при условии, что он попадает в зону проводимости металла. Фактически электрон больше уже не локализован у атома, а становится частью единой системы металл плюс адсорбированный атом , в которой электронное равновесие определяется энергией Ферми Ер. В адсорбированном состоянии или вблизи поверхности все уровни атома вплоть до энергии Ферми заняты. Если максимум энергетической зоны атома окажется выше уровня Ферми, то положительный заряд остова не будет полностью скомпенсирован и тогда получится положительный поверхностный слой. [c.213]

В котором (по крайней мере для одновалентных атомов металла) принимается, что валентные электроны не связаны со своими атомами, а свободны, имеют постоянную потенциальную энергию и ограничены бесконечно высоким энергетическим барьером в пределах рассматриваемого объема металла. Периодическое поле атомных ядер в такой системе является сглаженным. Полная энергия системы получается суммированием энергетических уровней, металла, причем уровни определяются исключительно кинетической энергией электронов. Величины возможных энергетических уровней зависят от объема системы, так что если объем разделен на две половины с равным количеством свободных электронов в каждой, то энергия должна заметно возрасти в связи с повышением уровней и немного уменьшиться в связи с тем, что число возможных уровней, определяемое принципом запрета Паули, удваивается. Конечное увеличение энергии является мерой поверхностной энергии. Вычисленные величины поверхностной энергии, однако, в два-три раза больше экспериментальных. Разность может быть уменьшена заменой бесконечно высокого барьера на барьер, который превышает наиболее заполненный энергетический уровень в металле на величину работы выхода электрона из металла. В таком случае из-за квантовомеханического туннельного эффекта имеется определенная вероятность прохода свободных электронов через барьер с соответствуюш,им снижением их энергии. [c.159]

Одновалентный атом А (например, атом водорода), взаимодействуя с поверхностным катионом, может связаться с ним одноэлектронной ела-бой связью, которая аналогична химической связи в молекуле Щ. Адсорбированный таким образом атом представляет собой ловушку для электрона или для дырки, коль. скоро его энергетический уровень занимает подходящее положение в энергетическом спектре кристалла. [c.135]

Поверхностный электронный энергетический уровень [c.414]

Чтобы отразить это обстоятельство, энергетические зоны на рис. 1 искривлены вблизи поверхности. Повышение энергии тем больше, чем больше адсорбировано кислорода. Уровень Ферми, конечно, остается в прежнем положении (в условиях равновесия). Следует отметить, что искривление зон вблизи поверхности, показанное на рис. 1, создает потенциальный барьер для электронного перехода между объемными и поверхностными состояниями, который мы и назвали поверхностным барьером. [c.292]

Влияние поверхностных модификаторов наполнителя можно свести к ряду основных функций. Во-первых, это изменение адгезионного взаимодействия на границе раздела, для которого необходим плотный контакт поверхности с полимером, т.е. хорошее смачивание. В случае неполного смачивания между полимером и поверхностью наполнителя будут находиться микропустоты, экранирующие энергетическое поле поверхности наполнителя. Во-вторых, обеспечивая контакт и являясь промежуточным слоем, модификатор выполняет определенную экранирующую функцию и снижает уровень межмолекулярного взаимодействия полимера и наполнителя. [c.80]

Общее выражение для зависимости скорости поверхностной рекомбинации от поверхностного потенциала фз и концентрации основных носителей заряда или в случае рекомбинации через один уровень с концентрацией N1, энергетическим положением Ех—Е и сечением захвата для дырок Ср и электронов С , полученное в работах [1—3], может быть представлено в следующем виде [c.174]

Энергетические уровни поверхностных состояний в значительной мере определяются природой межфазных связей. В этом нетрудно убедиться на простейших примерах - поверхностных комплексах, образующихся в результате адсорбции. Их энергетический уровень отличен как от энергетического уровня оборванной свободной связи на поверхности адсорбента, так и от энергетического уровня свободной молекулы адсорбата. Это обстоятельство вновь возвращает нас к энергетике межфазного взаимодействия и принципиальной значимости проблемы определения обусловливающего ее типа сил. С другой стороны, природа адгезива, как уже было отмечено, приводит к изменению поверхностного заряда субстрата. [c.167]

Ранее было показано, что электрическое поле поверхностных состояний может настолько сильно изогнуть энергетические зоны у поверхности, что уровень Ферми будет лежать ниже середины запрещенной зоны и на поверхности полупроводника -типа появится инверсионный слой дырочной проводимости. Этот очень тонкий поверхностный слой р-типа образует с массой электронного германия р— -переход, который препятствует прохождению тока в обратном направлении. Анодная поляризация такого электрода соответствует подаче на р— -переход обратного напряжения, что еще больше увеличивает потенциальный барьер. [c.35]

По адсорбционной теории считается, что не только кислород, но и многие другие вещества хемосорбируются на сплавах Сг—Ре, содержание легирующего компонента в которых выше критического, соответствующего пассивации. Если состав сплава ниже критического, то эти вещества реагируют с образованием пленки, не имеющей защитных свойств. Способность сплава к образованию адсорбционной пассивной пленки или пленки продуктов реакции зависит от электронной конфигурации в поверхностном слое сплава, особенно от взаимодействия -электронов. Теория электронной конфигурации описывает критические составы сплавов, которые соответствуют благоприятной электронной конфигурации, способствующей хемосорбции и пассивности. Когда -энергетический уровень заполнен электронами (как в металлах непереходных групп), сплав более склонен реагировать с образованием окислов, чем хемосорбированных пленок, но такие окислы, как говорилось ранее, по-видимому, не являются главной причиной коррозионной стойкости. [c.75]

При установлении между окисной пленкой и объемом кристалла электронного равновесия в рассматриваемой системе образуется общий уровень электрохимического потенциала электронов, который не может проходить выше зоны проводимости и ниже валентной зоны. Поэтому энергетические уровни окисной пленки, оказывающие наибольшее влияние на величину коэффициента поверхностной рекомбинации, должны находиться вблизи уровня на расстоянии, не превышающем ширины запрещенной зоны для данного кристалла (см. рис. 53 и 58). Считая, что гидратированная окисная пленка вместе с адсорбированными в ней частицами подобна водному раствору, и обращаясь к рис. 53, мы приходим к выводу, что наиболее эффективными центрами рекомбинации в окисной пленке являются атомы или ионы элементов, располагающихся в правой части ряда напряжений металлов или металлоидов (см. стр. 192). Такими элементами являются водород, медь, серебро, золото, а также кислород и сера. Напомним, что именно для ионов этих элементов характерна высокая скорость электронного обмена при контакте металла или полупроводника с электролитом. Поэтому дe aнный [c.210]

Процесса. (около 490 нм, что эквивалентно 247 кДж/моль), вероятно, соответствует минимальному энергетическому зазору между валентной зоной и зоной проводимости. Однако сенсибилизированное красителем формирование изображения можел быть получено на длинах волн до 1300 нм (101 кДж/моль), на которых для возбуждения электрона в галогениде энергии недостаточно. Богатые энергией поверхностные узлы и возмущения, вносимые близлежащими ионами галогенида серебра, играют важную роль, поскольку они определяют относительную энергию положения уровня красителя над верхним краем валентной зоны галогенида серебра. Показанный на рисунке энергетический диапазон отражает статистическое распределение. На энергетические уровни красителя налагается ограничение, так как уровень 5, должен лежать чуть выше дна зоны проводимости или достаточно близко к зоне, чтобы перенос электрона мог происходить за счет тепловой энергии. [c.252]

В то же время, если энергия валентных состояний адатома находится за пределами валентной зоны металла, виртуальные связывающие состояния образоваться не могут. Если атомный энергетический уровень расположен значительно ниже уровня Ферми, то в принципе возможен такой переход электрона с уровня Ферми и образование адиона, при котором кулоновское отталкизаике электронов в ионе не повышает энергию ионного состояния (после учета взаимодействия между ионом и его изображением в металле) настолько, чтобы связывание стало невозможным. Однако атомный энергетический уровень, по-видимому, редко располагается настолько низко, чтобы имела место чисто ионная адсорбция. Более вероятным представляется промежуточный вариант электроны не локализуются на адатоме, а распределяются между ним и одним или несколькихми поверхностными атомами металла с образованием квазинор-мальной ковалентной связи. Вполне допустимо участие в этом связывании металлических валентных состояний у верхней границы валентной зоны, где их плотность (для переходных металлов максимальна. [c.18]

Последующая работа Бардина и Браттена [33] по германию свидетельствует о том, что поверхностные состояния сосредоточены в узкой энергетической полосе. В связи с этим приближение, согласно которому одному типу поверхностных состояний соответствует один энергетический уровень, является обоснованным. [c.402]

Лоренц [23] установил связь между растворимостью свинца в расплавленной смеси Pb U+K l с поверхностными явлениями на границе раздела металл — соль. С увеличением межфазного натяжения на этой границе растворимость металла в солях понижается (табл. 62). С увеличением межфазного натяжения энергетический уровень системы возрастает, делая более затруднительным [c.263]

Можно предположить, что этот эффект имеет химическую природу. В этом случае можно думать, что молекула воды диссоциирует на поверхности германия и или протон, или гидроксил насыщают свободную валентность поверхностного центра, наличием которой и обусловливается поверхностный рекомбинационный уровень. В этом случае эффект нейтрализации должен обладать двумя характерными особенностями. Во-первых, ов возможен только с легко диссоциирующими молекулами, дающими при этом ионы или радикалы, способные насытить свободную валентность рекомбинационного центра. Во-вторых, трудно допустить изменение параметров рекомбинационного центра. Центр может либо функционировать, имея определенное значение энергетического уровня и эффективных сечений захвата дырки и электрона, когда свободная валентность не насыщена, либо не функционировать в качестве рекомбинационного центра, когда валентность насыщена. [c.78]

Следует отметить, что этим не исчерпывается вся гамма свойств отрывного течения в угловых конфигурациях, обусловленных падающим извне скачком уплотнения. Действительно, трехкратные измерения поверхностного давления в отдельных точках поля потока и визуальные наблюдения за поведением скачка уплотнения дают основание полагать, что, как и в конфигурации [33], течение в некоторых областях, по-видимому, имеет нестационарный характер. Тем самым подтверждается соображение о том, что большинство отрывных течений по своей сути являются нестационарными. Не случайно исследованию нестационарных характеристик различных типов отрывных течений в литературе стало уделяться больше внимания (см., например, [76—79]). В частности, подробные измерения для случаев симметричного и несимметричного типов взаимодействий, реализу-юп],ихся при обтекании комбинации киль — плоская пластина, выполнены в [77 ]. Высокочастотные пульсации поверхностного давления регистрировались при помощи восьми суперминиатюрных быстродействующих датчиков давления типа Ки]11с, подключенных по дифференциальной схеме. Как и в [76], авторы обнаружили относительно высокий уровень пульсаций давления, указывающий на существенную нестационарность течения в области, расположенной позади линии расчетного положения слсда скачка. Кроме того, оказалось, что нестационарность течения, обусловленная пиком среднеквадратичных пульсаций давления в начальной области взаимодействия, для всех типов взаимодействий имеет ряд общих признаков с реализуемым при обтекании комбинации киль — пластина и изученным ранее в [79 ]. Однако для более сильных взаимодействий наблюдается усиление нестационарного характера течения ниже места пересечения слсда скачка, обусловленного формированием здесь интенсивного пика пульсаций давления вблизи линии симметрии обтекаемой конфигурации. В указанной нестационарной области осредненное поверхностное давление возрастает и достигает значения, существенно выше полученного на основе соотношений для косого скачка. Энергетические спектры пульсаций давления на поверхности подтверждают, что нестационарное течение в области взаимодействия характеризуется высокочастотными колебаниями с большой амплитудой возмущений. Иными словами, значительное увеличение уровня энергии потока происходит за счет накачки высокочастотными пульсациями давления. [c.335]

Рис. 31. Энергетическая диаграмма элемента с фотоанодом из п-типа и металлическим катодом в режиме фотостиму-лированного электролиза воды [53] ( -поверхностный уровень в заштрихована валентная /-зона)

Справочник химика 21

Химия и химическая технология