Дислокации осаждение металлов

НЫХ образований, подобных двухмерным зародышам. Аналогично катодному осаждению металла его анодное растворение облегчается при появлении дефектов и нарушений в структуре решетки, в том числе и дислокаций. [c.477]

Тогда линия АВ представляет собой винтовую дислокацию, а в точках А W В возникают ступени, которые распространяются до кромки кристалла. При осаждении металла ступень, расположенная на верхней грани, продвигается направо, что вызывает образование у центра дислокации А новой ступени, перпендикулярной первоначальной, В конечном итоге продолжение роста развивает на поверхности кристалла спирали. Нижние слои распространяются по всей площади, утолщая кристалл, а верхние участвуют в спиралевидном росте. Таким образом, ступени, возникающие при винтовых дислокациях, дают начало неисчезающему спиральному [c.318]

При низких анодных и катодных перенапряжениях растворение и осаждение металлов на реальных кристаллах осуществляется через винтовые дислокации. При этом места роста возникают постоянно. Однако при более высоких перенапряжениях наряду с осуществлением механизма роста через винтовые дислокации появляется возможность образования поверхностных зародышей, что приводит к повышению концентрации ионов металла на ступенях роста и полукристаллических положениях, а значит, и к дальнейшему повышению скорости обмена. Анодные поверхностные зародыши будут пустотами глубиной в один атомный слой. [c.343]

Рис. 111. Спираль роста по уравнению (2. 419) г = 2Г( ф (спираль Архимеда) при осаждении (центр приподнят) или растворении (центр углублен) металла на одной винтовой дислокации.

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]

Действительно, отвлекаясь от природа явления разворота участков кристалла на фрагменты при слоистом росте и взяв за основу отмачен-ную выше аналогию, попробуем рассчитать плотность дислокаций в злектро осажденных металлах как следствие пластической деформации материала, используя в основном выводы Ашби, изложенные в работе Дк.У.Мар тина для несколько иных целей [З ]. [c.100]

Дальнейшая попытка решить проблему последовательных ступенчатых процессов и, в частности, проблему кинетики действительного роста осаждающегося металла недавно была предпринята Эстли, Гаррисоном и Тирском [121]. Их подход основан на потенциостатическом изучении осаждения металла на угольной подложке двухимпульсным методом первый короткий отрицательный импульс служит для образования центра кристаллизации, а переходные значения переменных, полученные из данных по наложению второго устойчивого и менее отрицательного потенциала, можно непосредственно проанализировать для детализации кинетики роста решетки подобно тому, как это делается при изучении анодной электрокристаллизации. Применение метода позволяет надеяться на достижение значительных успехов в решении поставленных вопросов, хотя на основе только кинетических наблюдений все еще можно привести доводы, показывающие, что невозможно отличить поверхностную диффузию от непосредственного осаждения металла, даже если определена геометрия роста. Весьма вероятно, что наиболее четко выраженные структурные ограничения можно найти в последних работах болгарской школы [122, 123]. В этих работах было исследовано осаждение на микроскопической грани (100) монокристалла серебра, не содержащей дислокаций. В этом случае кривые i — t и ф — t относятся к процессу двумерного роста простых зародышей моноатомной высоты, а кинетические данные — к включению на ребро. [c.310]

Процессы кристаллизации на винтовых дислокациях. На винтовых дислокациях, которые обусловливаются примесями или несовершенствами структуры реального кристалла, постоянно остаются ступени роста. Представления и теорию Бартона, Кабрера и Франка осаждения и растворения или испарения кристаллов через винтовые дислокации без существенного изменения можно перенести на электрохимическое осаждение или растворение металлов, как это было сделано Бермилья я Флейшманом и Ферском [c.338]

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]

Рост кристаллов по механизму винтовой дислокации, по-видимому, имеет место при образовании из паровой фазы нескольких типов кристаллических осадков, например при образовании нитеобразных кристаллов, подобных металлическим усам (см. Набар-ро и Джексон [80]). Из паровой фазы усы растут своими торцами, на каждом из которых имеется винтовая дислокация, простирающаяся параллельно окончанию уса. Усы таких металлов, как кадмий, цинк и серебро, растут на подложках из пирекса и из кварца при осаждении из паровой фазы только в том случае, если пересыщение ниже некоторой критической величины, которая может соответствовать критической величине пересыщения для двухмерного образования центров кристаллизации [81, 82]. Было найдено, что в последовательно проводимых опытах усы обычно начинают расти на одних и тех же участках субстрата (в данном случае пирекса или кварца) это позволило сделать предположение. [c.327]

Заметим, что, начав с образования пар индивидуальных дефектов, мы закончили описанием образования больших кластеров дефектов. Большие ассоциаты вакансий фактически тождественны второй фазе. Критической точке, в которой появляется новая фаза, соответствует тот момент, когда атомы кластера покидают предписанные им кристаллической структурой основного вещества места в решетке и перегруппировываются в соответствии со своей собственной кристаллической структурой. Кластер (V i)n в Na l превращается таким образом во вкрапление металлического натрия, которое является зародышем новой фазы . В других случаях переход от кластера к новой фазе не так прост. Например, растворяясь в германии и кремнии, литий может занимать междоузлия. Ассоциация междоузельных атомов лития между собой приводит к возникновению сетки, межатомные расстояния в которой очень близки к межатомным расстояниям в металлическом литии. Однако, какой бы размер ни имел этот кластер, он сильно отличается от металлического лития, так как включает в себя атомы Ge (или Si). Поэтому, хотя кластер в некоторых отношениях и ведет себя подобно металлическому литию (например, он обладает металлическими свойствами), его свободная энергия и свободная энергия металла будут разными. Если уж говорить о новой фазе, то ее скорее можно представить как Li Ge или Li Si, а не как металлический литий [104, 105]. Образование фазы чистого лития возможно только в тех случаях, когда атомы Li передвигаются к месту, где имеется достаточное пространство для построения отдельной фазы, не содержащей Ge или Si, например к внешней поверхности либо к дислокациям. Вопрос об идентификации осажденных частиц методом электронной дифракции рассмотрен в работе Ньюмена [106]. [c.228]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология