Адионы поверхностная диффузия

Адатомы (или адионы) — это ионы уже разрядившиеся на электроде и претерпевающие затруднения, связанные с поверхностной диффузией, либо замедленным встраиванием их в кристаллическую решетку. [c.240]

При достаточно больших величинах т] (хотя диффузионные ограничения устранены) как катодные, так и анодные кривые I — т] характеризуются предельным током. Наличие симметрии между анодной и катодной кривыми говорит о том, что контролирование скорости поверхностной диффузией или образованием центров кристаллизации и т. д. является маловероятным. Рассмотрим рис. 23, две кривые которого АА и ВВ, относящиеся соответственно к сольватированному иону и адиону, могут быть приблизительно описаны следующими уравнениями (ср. с уравнением Морзе) [c.310]

Таким образом, в зависимости от того, когда произойдет перенос заряда, в поверхностной диффузии будут участвовать адсорбированные ионы (адионы) или адатомы. [c.29]

До сих пор еще пе ясно, какой из вариантов является наиболее вероятным все же предпочтение, по-видимому, следует отдать двум иоследним. Существование адатомов (или адионов) было доказано рядом независимых методов, которые позволили также определить их концентрацию. Поверхностная диффузия частиц должна играть наибольшую роль в тех случаях, когда участки роста (дислокации, двухмерные зародыши) занимают лишь незначительную долю поверхности. Тогда, вследствие большого расстояния Ха, на которое должны переместиться адсорбированные частицы до места их включения в решетку, градиент концентрации Асив.с1х,1, а следовательно, и скорость поверхностной диффузии будут малы. Поверхностная диффузия может оказаться замедленной стадией при электроосаж-деыии металлов. Эти условия реализуются на бездефектных гранях (или гранях с малым числом дефектов) и в области низких поляризаций (малые илотности тока), когда число зародышей невелико. [c.342]

При обосновании механизма поверхностной диффузии, согласно Дж, Бокрису, рассматривают различие в степени сольватации адионов на поверхности грани и в месте роста, обусловленное стерическими условиями. При адсорбции на поверхности грани десольватация иона оказывается наименьшей, тогда как адсорбция в месте к (см. рис. 169) требует значительной десольватации иона и потому может оказаться энергетически невыгодной. В результате разряд будет происходить преимущественно на поверхности грани. В ходе последующей диффузии к месту роста наблюдается постепенная десольватация адиона. [c.322]

В теории Фольмера и Эрдей-Груза принималось, что разряд ионов металла происходит непосредственно в месте роста. Однако можно предположить, что разряд иона происходит на кристаллической плоскости, а затем наблюдается поверхностная диффузия образовавшегося адиона (адсорбированного иона) или адатома к месту роста (Г. Брандес). [c.337]

Р. Каишев, Е. Будевский и сотрудники показали, что уравнения (УИ1.101) и (УП1.Ю2) выполняются только при особых условиях проведения электрокристаллизации (монокристаллические бездислока-ционные грани, электролиз с использованием импульсов тока или потенциала определенной длительности и формы). На реальных элект-)одах стадия образования зародышей не является лимитирующей. 3 зависимости от условий скорость электроосаждения определяется диффузией ионов к поверхности электрода, стадией разряда ионов, поверхностной диффузией разрядившегося иона (такой ион называют адионом или адатомом) или стадией встраивания адиона в кристаллическую решетку. Особую роль в процессах электрокристаллизации играет наличие винтовых дислокаций, ступеней атомной высоты и макроступеней. Часто при электрокристаллизации используют не простые, а комплексные элактролиты. В таких условиях могут оказаться медленными химические стадии диссоциации комплексных ионов, предшествующие процессу осаждения металла. [c.208]

Ионы металла легче всего разряжаются на кристаллической плоскости (в положении /) вблизи ступени 2 или выступа 3 разряд заторможен, так как затрудняется приближение гидратированных ионов металла к месту разряда. С другой стороны, атомы металла легче всего встраиваются в кристаллическую рен1етку в положении 3, где они взаимодействуют с большим числом соседних частиц, чем в положении 1. Поэтому рост зародыша связан с поверхностной диффузией разрядившихся адатомов (или частично разрядившихся адионов) из положения типа 1 в положение типа 3, в котором они внедряются в решетку. Таким образом, последовательно заполняются ряды вдоль отдельных ступенек слоя и сами растущие слои. [c.303]

До сих пор еще не ясно, какой из вариантов является наиболее вероятным все же предпочтение, цо-видимому, следует отдать двум последним. Существование адатомов (или адионов) было доказано рядом независимых методов, которые позволили также определить их концентрацию. Поверхностная диффузия частиц должна играть наибольшую роль в тех случаях, когда участки роста (дислокации, двумерные зародыши) занимают лишь незначительную долю поверхности. Тогда, вследствие большого расстояния ха, на которое должны переместиться адсорбированные частицы до места их включения в решетку, градиент концентрации Асаа1Хс1, а следовательно, и скорость поверхностной диффузии будут малы. Поверхностная диффузия может оказаться замедленной стадией при электроосаждении металлов. Эти условия реализуются на бездефектных гранях (или гранях с малым числом дефектов) и в области низких поляризаций (малые плотности тока), когда число зародышей невелико. При повышении поляризации доля активной поверхнрсти увеличивается в результате возрастания исла двумерных зародышей,и перехода ранее неактивных участков роста в активные (депассивация). Кроме того,- при смещении потенциала в отрицательную сторону повысится концентрация частиц. Все это приведет к увеличению градиента концентрации, в результате чего поверхностная диффузия перестанет быть замедленной стадией. Скорость процесса осаждения начнет лимитироваться иной стадией, наиболее вероятцо — стадией переноса заряда. При еще больших поляризациях замедленной стадией сделается доставка разряжающихся ионов к поверхности электрода, и потенциал электрода будет определяться перенапряжением транспортировки. [c.357]

Электродная поляризация, наблюдаемая при выделении металлов, может быть связана либо с фазовыми превращениями (см. гл. XV) и представлять собой один из видов фазового перенапряжения (замедленность образования трехмерных и двумерных зародыщей, поверхностная диффузия адатомов или адионов), либо с замедленностью собственно электрохимической стадии (см. [c.492]

Величины плотности тока обмена равновесной поверхностной концентрации адионов Сц и потока поверхностной диффузии (, для серебра в растворах АйСЮ [c.272]

Рис. 4. Перенос иона, поверхностная диффузия адионов и диффузия адионов по кромке при реакции осаждения металла.

Если поверхностная диффузия лимитирует скорость процесса, то на растущей ступени кристалла обмен между адионами и атомами, которые уже являются составной частью решетки, происходит сравнительно быстро и, следовательно, концентрация адионов [c.279]

Изменение активности вызывается выравниванием концентрации адионов между плоскостями, так же как и в первом случае, однако это выравнивание происходит с помощью поверхностной диффузии, а не через раствор. Тогда [c.291]

Обсуждение ограничивается сопоставлением констант скоростей переноса заряда и поверхностной диффузии, а также сопоставлением величин поверхностной концентрации адионов при обратимом потенциале для различных подложек. Имеются сравнительные данные для поверхностей, приготовленных методом предварительного прокаливания в водороде и гелии, предварительно электроосажденных или растворенных, а также для поверхностей, которые частично были покрытыми окисной пленкой. [c.292]

До сих пор рассмотрение различных механизмов доставки адионов к участкам роста проводилось для систем с токами обмена порядка миллиампер на 1 см и выше. Было найдено, что поверхностная диффузия определяет скорость процесса нри потенциалах, близких к обратимому для растворов, содержащих сравнительно высокие концентрации примесей, эта область распространяется до более катодных потенциалов. При обычных плотностях тока, [c.297]

При наложении на электрод с идеально плоской поверхностью некоторого постоянного перенапряжения через двойной слой протекает поток ионов однако это происходит до тех пор, пока концентрация адионов не достигнет определенной величины. В идеальном случае, т. е. в отсутствие эффектов удаления адионов диффузией к растущим ступеням с включением в решетку, ток в дальнейшем протекать не будет, если концентрация адионов при данном потенциале недостаточна для образования центров кристаллизации. Количественные расчеты с использованием уравнения (116) показывают, что в случае серебра, например, значительного образования центров кристаллизации следует ожидать при перенапряжении порядка 80—100 мв (рис. 25). Экспериментально найдено, что на медных нитеобразных кристаллах (полагают, что поверхности последних близки к идеально плоским и не имеют ни ступеней, ни участков роста) электроосаждение не происходит до тех пор, пока перенапряжение не достигнет примерно 100 мв (Вермилиа [60]). Однако плотность тока, наблюдаемая в начале образования центров кристаллизации, не соответствует величине, подсчитанной по уравнению (116). Этот ток определяется поверхностной диффузией или лимитируется переносом и может достигнуть значительных [c.316]

Поверхностная энергия металла, контактирующего с электролитом, иная, чем при контакте с паром этого металла. Адсорбированные из раствора частицы уменьшают поверхностную энергию. Вследствие гидратации ионов равновесная концентрация адионов металла при контакте его с раствором должна быть больше, чем концентрация адатомов при контакте того же металла с его парами (при невысоких температурах). Подвижность адионов будет затрудняться присутствием на поверхности других адсорбированных частиц, особенно молекул воды. Гидратация адионов ослабляет их связь с субстратом и снижает энергию активации поверхностной диффузии этих частиц. Наоборот, присутствие адсорбированных молекул воды будет приводить к тому, что энтропия активации будет более отрицательной. Адсорбция частиц на поверхности и параметры двойного слоя будут зависеть от состава раствора и от тока, проходящего через двойной слой. А это может прямо или косвенно, путем изменения концентрации адионов, их подвиж- [c.328]

Теоретическое рассмотрение энергетических факторов при электрокриста. ь лизации металлов показывает [11], что наиболее вероятным процессом является перенос иона на плоскую поверхность с образованием адиона и последующей поверхностной диффузией в виде адиона или адатома к месту встраивания в кристаллическую решетку с окончательным переносом заряда для адиона. [c.29]

При слоистом типе роста происходит образование грани монокристалла путем последовательного присоединения атомов к двухмерному зародышу, находящемуся на плоскости. При развитии грани после образования двухмерного зародыша замедленными стадиями могут являться поверхностная диффузия адионов и встраивание в место роста, представляющее собой выступ или ступень на атомной плоскости. [c.32]

Справедливость уравнения (6.6) была проверена и подтверждена рядом авторов (Дж. Бокрисом, Г. Геришером, А. Деспичем и др. [165]). Следовательно, зародышеобразован не определяется поверхностной диффузией адионов. Как было указано выше, адсорбированные ионы, образовавшиеся в подходящих местах на поверхности электрода, приобретают электроны. В этот момент происходит перенос заряда. [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология