Электрическая проводимость го электрона

Все без исключения аллотропные модификации структуры А4, отвечающей стабильным формам, являются полупроводниками, их удельная электропроводность с повышением температуры возрастает. С позиций теории валентных связей этому явлению можно дать следующее объяснение. Считается, что как кремний, так и германий образуют ковалентные связи в 5р -гибридизованном состоянии, причем энергия связи 81—81 и Ое—Ое составляет соответственно 221,5 и 167,2 кДж-моль , т. е. они весьма невелики в сравнении с энергией связи С—С в решетке алмаза (346,9 кДж-моль- ). Следовательно, при повышении температуры связи могут легко рваться, и появившиеся свободные электроны перемещаются внутри кристалла, обеспечивая электрическую проводимость. Полупроводники с таким механизмом проводимости называются собственными полупроводниками, а проводимость такого типа — собственной проводимостью. В случае если в кристалле в виде примесей содержатся атомы мышьяка Аз, сурьмы 8Ь или других элементов подгруппы УБ, замещающих 81 и Ое в узлах кристаллической решетки, возникают избыточные электроны, которые, перемещаясь внутри кристалла, вызывают электрическую проводимость электронная примесная проводимость полупроводники п-типа). В случае если примесями являются трехвалентные атомы элементов подгруппы П1Б—В, Оа и др., то в решетке [c.103]

Эффективная электрическая проводимость пленок полиэтилена и полипропилена при увеличении их толщины к от 10 до 100 мкм возрастает примерно на порядок, что хорошо согласуется с концепцией ионной неомической электрической проводимости. Электронно-дырочная проводимость, напротив, либо не зависит от Н (теории Шоттки, Френкеля, Фаулера — Норд-гейма), либо уменьшается по закону согласно теории токов, ограниченных пространственным зарядом [4, с. 15]. [c.45]

Природу химической связи и характерные особенности металлов можно объяснить на примере лития следующим образом. В кристалле лития орбитали соседних атомов перекрываются. Каждый атом предоставляет на связь четыре валентные орбитали и всего лишь один валентный электрон. Значит, в кристалле металла число электронов значительно меньше числа орбиталей. Поэтому электроны могут переходить из одной орбитали в другую. Тем самым электроны принимают участие в образовании связи между всеми атомами кристалла металла. К тому же атомы металлов характеризуются невысокой энергией ионизации — валентные электроны слабо удерживаются в атоме, т. е. легко перемещаются по всему кристаллу. Возможность перемещения электронов по кристаллу определяет также электрическую проводимость металла. [c.89]

При наложении электрического поля электроны, перешедшие в зону проводимости, перемещаются к аноду, В валентной же зоне электрон, находящийся рядом с дыркой, перемещается на это свободное М1 сто, и освобождается новая дырка, на которую перемещается следующий электрон, оставляющий после себя дырку, и т. д. (рис, 76), [c.117]

Число электронов, переходящих в зону проводимости, а следовательно, и число дырок увеличивается с повышением температуры или освещенности. В этом существенное отличие полупроводников от металлов их электрическая проводимость существенно возрастает с повышением температуры, тогда как у металлов, наоборот, электрическая проводимость с повышением температуры падает. [c.118]

Простые вещества. Медь, серебро и золото представляют собой металлы (соответственно красного, белого и желтого цвета) с гранецентрированной кубической решеткой. Поскольку у меди и ее аналогов в образовании связи принимают участие как П5-, так и (п—1) -электроны, то теплоты возгонки и температуры плавления у них значительно выше, чем у щелочных металлов. Медь, серебро и золото характеризуются исключительной (особенно, золото) пластичностью они превосходят остальные металлы также по тепло-и электрической проводимости. Некоторые константы рассматриваемых металлов приведены ниже [c.621]

Электрическая проводимость. Электрическая проводимость — свойство веществ проводить электрический ток. Она обусловлена наличием в веществе подвижных электрических зарядов (свободных электронов или ионов), которые после наложения электрического поля перемещаются, создавая электрический ток. За единицу электрической проводимости принят Сименс (См.). Так как электрическая проводимость реактивных топлив [c.85]

Электрический ток передается в металлах движением электронов, образующих электронный газ. При отсутствии внешнего электрического поля электроны движутся во всех направлениях, и это движение электронов проводимости носит неупорядоченный характер. Под влиянием же разности потенциалов, приложенной к металлу извне, появляется направленное движение электронов. Движение электронов и осуществляет передачу электричества. Чем слабее электроны связаны с атомами, тем больше будет электропроводность металла. [c.10]

Дипольный момент 1,91 В, диэлектрическая проницаемость при 0°С —83,6, удельная электрическая проводимость—2,6 X X10 Ом см . В газообразном НР, согласно данным дифрак ции электронов, обнаружены зигзагообразные цепочки переменной длины. [c.24]

Электрическая проводимость металлов обусловлена наличием в их кристаллических решетках свободных электронов, движение которых при наложении электрического поля даже небольшого напряжения получает направленность. С повышением температуры электрическая проводимость металлов уменьшается, так как при этом колебательные движения ионов в узлах кристаллической решетки металлов усиливаются, что препятствует направленному движению электронов. Наоборот, с понижением температуры электрическая проводимость увеличивается, и в области, близкой к абсолютному нулю, у многих металлов наблюдается сверхпроводимость. Значения электрической проводимости у различных металлов сильно расходятся. Их сравнение, однако, затруднено, так как при одинаковой температуре амплитуда колебаний атомов, от которой зависит электрическая проводимость, у разных металлов различна. [c.115]

Металлическое состояние вещества характеризуется наличием электронного газа, т. е. совокупности электронов, обобществленных совокупностью атомных остовов и способных перемещаться в пространстве между ядрами без значительных энергетических затрат. В этом случае наблюдается высокая электрическая проводимость, уменьшающаяся с повышением температуры. В противоположность металлическому состоянию вещества в изолирующем (диэлектрическом) или полупроводниковом состоянии имеют сравнительно низкую электрическую проводимость, увеличивающуюся с повышением температуры. Физически изоляторы и полупроводники качественно не различаются, отлична лишь энергия, требуемая для возбуждения связанного валентного электрона в проводящее состояние. [c.95]

Число электронов, переходящих в зону проводимости, а следовательно, и число дырок увеличивается с повышением температуры или освещенности. В этом существенное отличие полупроводников от металлов их электрическая проводимость существенно возрастает с повышением температуры, тогда как у металлов, наоборот, проводимость с повышением температуры падает. Чем больше ширина запрещенной зоны, тем выше должна быть температура, при которой возникает электронно-дырочная проводимость. [c.108]

Графит - слоистое кристаллическое вещество с гексагональной тТ >уктурой (рис. 97, б). Атомы углерода объединены в макромолекулы, представляющие собой бесконечные слои из шестичленных колец. Четвертый электрон каждого из атомов макромолекулы (рис. 98) участвует в образовании делокализованной л-связи. Делокализация л-связи по всему слою определяет электрическую проводимость графита, его металлический блеск, серый цвет. Углеродные слои объединяются в кристаллическую решетку за счет слабых межмолекулярных сил. Поэтому графит довольно мягок, легко расслаивается. Энтропия графита больше (5,7 Дж/(К-моль), чем у алмаза. [c.187]

При повышении температуры колебательное движение катионов в узлах кристаллической решетки металла усиливается. Это приводит к увеличению помех линейному движению его свободных электронов в электрическом поле. В результате электрическая проводимость металла снижается. [c.260]

При наложении электрического поля электроны, перешедшие в зону проводимости, перемещаются к аноду. В валентной же зоне электрон, находящийся рядом [c.150]

Прежде всего было установлено, что во время низкотемпературного радиолиза органических веществ (независимо от их молекулярной массы) в них, так же как и в неорганических веществах, происходит стабилизация положительных и отрицательных зарядов (ионов, дырок и электронов). Об этом свидетельствует изменение краски облученных образцов, их термолюминесценция при разогреве, фотолюминесценция при низких температурах, уменьшение окраски и РТЛ под действием света, изменение электрической проводимости, а также результаты анализа спектров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) облученных полимеров и низкомолекулярных органических веществ [9.7]. [c.236]

ЧИСЛО возможных уровней в зоне ровно в два раза больше, чем число электронов, вследствие чего она является зоной проводимости. Этим объясняется также высокая электрическая проводимость этих металлов. Существует несколько основных типов взаимного расположения энергетических зон (рис. А.62), соответствующих изолятору, одновалентному металлу, двухвалентному металлу, полупроводнику с собственной проводимостью, примесному полупроводнику и-типа и примесному полупроводнику р-типа. Соотношение энергетических зон (рис. А.62) определяет также тип проводимости твердого тела. [c.142]

Ионные решетки характерны для большинства неорганических соединений (соли, оксиды и другие классы соединений). Многие минералы также имеют ионное строение. Так, кристаллы, имеющие ионную решетку, как правило, хорошо растворимы в воде, а растворы их обладают высокой электрической проводимостью. В твердом виде ионные кристаллы не проводят электрический ток, так как в них электроны прочно удерживаются в атомных орбиталях отдельных ионов. В расплавленном состоянии кристаллические вещества проводят электрический ток, причем проводимость осуществляется замечет переноса ионов. Электрическая проводимость расплавов является характерным свойством любых ионных структур. [c.32]

Различают две основные формы проводимости электронную и ионную. Электронной проводимостью обладают, например, металлы в твердом и расплавленном состоянии. Электрический ток ио этим проводникам передается потоком электронов аналогично потоку газов в трубе в паправлении от катода цепи к аноду. [c.120]

Металлические кристаллы. У элементов типа натрия и меди имеется только один валентный s-электгон, так что в их кристаллах валентная зона, построенная из атомных 5-орбиталей, заполнена лишь наполовину (рис. 75, б). Следовательно, при незначительном возбуждении энергетическое состояние каждого из электронов может меняться в пределах всей энергетической зоны. Это имеет место, например, при приложении к металлу электрического поля. Тогда электроны начинают двигаться в направлении поля, что определяет электрическую проводимость металлов. [c.116]

Когда два металла с разной электроотрицательиостью объединяются в ячейку, между ними возникает электрический потенциал. Этот потенциал (измеряемый в вольтах) подобен давлению воды в трубке. Он и есть тот насос , который толкает электроны по проволоке, соединяющей металлы. Чем больше разница в активности металлов, тем больше давление электронов, или электрический потенциал, ячейки. Для создания электрической проводимости внутри ячейки, т. е. для обеспечения переноса электронов, покидающих проволоку или внешний контур, гальванический элемент приготавливают внесением каждого металла в раствор своей соли. [c.527]

Различают две основные группы проводников электрического тока проводники первого рода, электрическая проводимость которых обусловлена электронами, и проводники второго рода, обладающие ионной проводимостью. В особую группу входят полупроводники, прохождение тока через которые обеспечивают, с одной стороны, возбужденные электроны, а с другой — так называемые дырки — вакантные места на энергетических уровнях, которые покинуты возбужденными электронами. Главную роль в электрохимии играют ионные проводники — растворы и расплавы электролитов, некоторые вещества в твердом состоянии, ионизированные газы. При протекании постоянного электрического тока через электрохимические системы на электродах возникакуг электрохимические реакции, которые подчиняются двум законам Фарадея [c.455]

Скользящими наз1.1нак)Т проводники, электрическая проводимость которых осуществляется не собственными электронами атомов проводника, а электронами, идущими от внешнего источника электричества. [c.111]

Электромагнитные и оптические свойства. Элементарные металлы являются проводниками электричества первого рода. Способность металлов проводить электричество—их электрическая проводимость — обусловлена наличием в их криста 1Л 1ческнх решетках электронов, находящихся в состоянии проводимости. Энергетическое состояние электронов проводимости обусловлено расщен-лением электронных урорней в зависимости от расстояния между центрами атомов в кристалле (рис. 31). Наличие электронов проводимости может быть доказано посредством исследования эф- [c.218]

Строение электронных уровней атомов железа, кобальта и никеля характеризуется почти полной достройкой -подуровня предпоследнего электронного уровня шесть электронов — у железа, семь—у кобальта и восемь — у никеля. Заполнение -подуровня у атомов этих элементов сказывается на уменьшении окислительного числа, поскольку на -подуровне содержится меньшее число непарных электронов. Поэтому если марганцу свойственна еще степень окисления 4-7, то атом железа может отдавать не более шести электронов и, следовательно, его степень окисления не может быть больше 4-6. Окислительное число кобальта не может быть больше 4-5, а никеля 4-4, Таким образом, у атомов этих элементов нельзя считать все электроны незаполненных уровней валентными. Одновременно с повышением устойчивости почти заполненного -подуровня снижается склонность этих элементов к образованию металлоподобных соединений с электронной проводимостью. Электрической проводимостью такого типа обладают только силиды этих металлов. [c.297]

В. Теплопроводность проводников. В решетках металлов валентные электроны способны более или менее свободт) циркулировать между атомами, перепося таким образом электрический заряд, т. е. создавая электрическую проводимость, При очень низких температурах средняя длина свободного пробега электронов ограничена главным образом примесями и дефектами решетки. С ростом температу- [c.191]

При более высоких температурах число электронов, участвующих в процессе теплопроводности, продолжает расти пропорционально температуре, но в то же время их длина свободного пробега падает вследствие электрон-фо-нонного взаимодействия. Первое явление доминирует во всем температурном диапазоне в металлах с высокой концентрацией дефектов решетки, что находит отрансение в постоянном росте теплопроводности с увеличением температуры. Напротив, в чистых металлах теплопроводность достигает максимума при той температуре, при которой начинает проявляться электроп-фононпое взаимодействие, что влечет за собой падение теплопроводности в остальном температурном диапазоне (см. 4.5.6). При температурах выше примерно 150 К теплопроводность X и электрическая проводимость а связаны соотношением, называемым законом Видемана—Франца—Лоренца [c.191]

Помимо этого вида релаксационной поляризации акад. А. Ф. Иоффе была установлена объемно-зарядовая поляризация (рис. 23, г), тесно связанная с электрической проводимостью. Впоследствии этим термином стали называть ряд явлений, сходство между которыми состоит в том, что поляризация в диэлектриках происходит за счет образования объемных зарядов. Сущность объемно-зарядовой поляризации заключается в том, что при движении свободных носителей заряда через диэлектрик они могут не дойти до заряженных поверхностей, к которым движутся, или подойти к ним, но не разрядиться. Тогда в диэлектрике остаются объемные заряды положительные у отрицательной поверхности и отрицательные у положительной. Эти заряды смещены не на микрорасстояния, как при обычной поляризации, а на макрорасстояния. Причина указанных явлений еще полностью не ясна. Считается, что продвижению свободных зарядов могут мешать дефекты кристаллических решеток, которые способны в некоторых случаях захватывать электроны или ионы. Иногда ионы, дошедшие до электродов, не успевают полностью разрядиться за то время, в течение которого подходят новые ионы. [c.131]

Перенос заряда в жидкости в зависимости от природы носителей может осуществляться различными механизмами. В нефтяных системах возможно существование и конкуренция различных типов проводимости (электронная, электронно-дырочная, форетическая), причем с участием как положительно, так и отрицательно заряженных носителей. Нередко нефтяные системы являются коллоидами, так что форетическая электрическая проводимость (движение заряженных дисперсных частиц) становится преобладающей. [c.60]

Механизм электрической проводимости масел несколько иной природы. Согласно обзору [110], основным механизмом являются электронные донорно-акцепторные взаимодействия с появлением комплексов с переносом заряда. В маслах присутствует большое количество углеводородов, молекулы которых содержат сопряженные двойные связи (типа конденсированных ароматических соединений). Такие системы обладают полупроводниковыми свойствами и называются органическими полупровоч-никами. Зависимость проводимости от температуры определяется формулой [c.61]

Повышенная электрическая проводимость органических полупроводников объясняется высокой подвижностью я-электро-нов сопряженных двойных связей. Это обусловливает эстафетную электронно-дырочную проводимость при состоянии, когда электроны находятся в них на более высоких энергетических уровнях. В результате взаимодействия с поверхностью, ограничивающей объем, электрон мол<ет оторваться от молекулы л попасть на поверхность. При этом в молекуле возникает вакансия— дырка. Эффективная масса электронов и дырок много меньше массы молекулы, так что у соседней молекулы, которая не успевает заметно сместиться, один из электронов. может перескочить в образовавшуюся дырку. Одновременно мигрируют как положительные, так и отрицательные заряды. Электрическая проводимость по эстафетному механизму возникает за счет электронных донорно-акцеиторных взаимодействий между молекулами и на границе масляной фазы с поверхностью металла. В отличие от ионной или форетической проводимости при эстафетной электрической проводимости не происходит переноса вещества, а значит, последняя не долл<на зависеть от вязкости среды. [c.61]

Еще более сложные системы образуют масла с присадками [110]. Обнаружена корреляция электрической проводимости масел с числом стабильных свободных радикалов и комплексов стабильных радикалов. Это, естественно, получается при эстафетной ироводимостп, так как электрон, отрываясь от молекулы, ее ионизирует. [c.62]

VI групп, примыкающие к диагонали бор — астат,— типичные полупроводники (т. е. их электрическая проводимость с повышением температуры увеличивается, а не уменьшается). Характерная черта этих элементов — образование амфотерных гидроксидов (с. 151). Наиболее многочисленны d-металлы. В периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева они расположены между S- и р-элементами и получили название переходных металлов. У атомов d-элементов происходит достройка d-орбиталей. Каждое семейство состоит из десяти d-элементов. Известны четыре d-семейства 3d, 4d, 5d, и 6d. Кроме скандия и цинка, все переходные металлы могут иметь несколько степеней окисления. Максимально возможная степень окисления d-металлов +8 (у осмия, например, OsOj). С ростом порядкового номера максимальная степень окисления возрастает от III группы до первого элемента VIII группы, а затем убывает. Эти элементы — типичные металлы. Химия изоэлектронных соединений d-элементов весьма похожа. Элементы разных периодов с аналогичной электронной структурой d-слоев образуют побочные подгруппы периодической системы (например, медь — серебро — золото, цинк — кадмий — ртуть и т. п.). Самая характерная особенность d-элементов — исключительная способность к комплексообра-зованию. Этим они резко отличаются от непереходных элементов. Химию комплексных соединений часто называют химией переходных металлов. [c.141]

При наложении электрического поля электроны, перешедщие в зону проводимости, перемещаются к аноду. В валентной же зоне электрон, находящийся рядом с дыркой, перемещается на это свободное место и освобождается новая дырка, на которую перемещается следующий электрон, оставляющий после себя дырку, и т. д. Подобный дрейф электронов эквивалентен перемещению дырок в противоположном направлении, т. е. к катоду. Таким образом, перенос электричества в полупроводниках (рис. 68) осуществляется как электронами, перешедшими в зону проводимости, так и дырками в валентной зоне, т. е. имеет место электронная (л-типа) и дырочная (/7-типа) проводимость (п-тип от латинского negative — отрицательный, а р-тип от positive — положительный). [c.108]

Структура и свойства фторированных саж. По данным просвечивающей электронной микроскопии [6-173], цепочечные агрегаты сажи сохраняются при высшем содержании фтора (х = 1,2). Фторирование устраняет отдельные центры сажеобразования. Удельное электрическое сопротивление после фторирования увеличивается при х > 0,3 в (СГх)п- Электрическая проводимость сажи не зависит от давления, в то время как у слабо фторированного порошка (СГо,о7)п наблюдается сильная линейная зависимость электросопротивления от давления, что позволяет эту сажу эффективно применять в качестве тензоре-зисторов. [c.397]

По данным электронной спектроскопии и рентгеновской фо-тоэмиссионной спектроскопии [6-188], если значение стехиоме-трического показателя у углерода i 4, то более вероятно образование полуионных, а не ковалентных связей. Указанные соединения имеют электрическую проводимость большую, чем у исходной углеродной матрицы [6-165]. [c.412]

Электролиты — это вещества, диссоциирующие в растворах на ионы. Последние под влиянием приложенного электрического поля движутся направленно и являются переносчиками зарядов. Электрическая проводимость растворов электролитов значительно вьине таковой чистого растворителя. Следовательно, электролиты — ионные проводники, в отличие от электронных проводников — металлов. Электролиты можно разделить на сильные и слабые. Первые— это те, у которых межчастичные связи преимущественно электростатические (кристаллы солей), а вторые — это вещества с преимущественно ковалентными связями (органические и некоторые минеральные кислоты и основания). Степень диссоциации электролита в растворе зависит от его природы, концентрации и от природы растворителя. Вещества, которые в растворителях с большой диэлектрической проницаемостью диссоциированы нацело или почти нацело, в растворителях с малой диэлектрической проницаемостью почти не диссоциируют. [c.182]

Электрическая проводимость веществ характеризует процесс перемещения электрических зарядов в результате действия внешнего электрического поля. Она может быть ионной, электронной и молионной (электрофоретической) и связана с токами, протекающими в образце вещества. Спадание тока в полимерах со временем [c.199]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология