Дефекты примесные

Точечные дефекты. Точечными, или атомными, дефектами в структуре ионного кристалла (какими и является основная часть кристаллов силикатов) являются дефекты по Шоттки и по Френкелю (вакансии) и дефекты, связанные с примесными атомами (твердые растворы). К точечным дефектам относятся также электронные. [c.167]

В отличие от полупроводников электропроводность металлов мало зависит от имеющихся в их структуре примесных дефектов. Однако примесные дефекты могут оказывать существенное влияние на другие свойства металлов. Так, механические характеристики металлов сильно зависят от наличия в их структуре междоузельных примесных дефектов. С учетом плотнейшей упаковки металлических кристаллов в междоузлия способны попадать лишь микрочастицы небольших размеров, такие, как атомы водорода, углерода, кислорода, азота. Кристаллы многих металлов часто поглощают большое количество указанных примесей. Например, количество водорода, поглощенного [c.89]

Заметим, что появление дефектов может быть вызвано не только собственными, но и примесными атомами. Присутствие примесных атомов может сильно влиять на механические и физические свойства кристаллов. Так, добавление к железу 1% N1, 1% Мп и 1% Сг существенно повышает его твердость примерно на 5, 12,5 и 25% [c.166]

Мы уже видели, что температурный пик состоит из сравнительно большого числа атомов, которые после перегрева подвергаются быстрому охлаждению. Некоторое число атомов, таким образом, остается в метастабильных положениях, увеличивая локальную плотность дефектов. Примесные атомы, если они могут существовать, возникают в последующих ядерных реакциях. [c.215]

В работах [16—18] был предложен подход к решению задачи о дефектах (примесных и адсорбционных центрах), позволяющий частично преодолеть указанную трудность и в то же время сохраняющий молекулярный характер модели кристалла. Суть его заключается в том, что на фрагмент кристалла накладываются периодические граничные условия Борна — Кармана. Поскольку такие граничные условия можно наложить только на фрагмент, имеющий форму элементарной ячейки (минимальной или расширенной), предложенный подход был назван [17, 18] моделью расширенной элементарной ячейки (РЭЯ). Чтобы отличать фрагменты, замкнутые циклическими граничными условиями, от кластеров, будем называть их в дальнейшем квазимолекулами. [c.54]

Типичным результатом такого влияния оказывается очень существенное изменение как абсолютных, так и, что особенно важно, относительных скоростей различных каналов химической реакции. Каталитическое действие могут оказывать частицы очень разной природы это могут быть протоны (и вообще различные ионы) в водных растворах, комплексные соединения переходных металлов, поверхности многих твердых тел и т.д. В последнем случае обычно считается, что наиболее эффективными в каталитическом отношении являются некоторые выделенные участки поверхности твердого тела (те или иные поверхностные группы, структурно выделенные атомы кристалла — вершины, ребра и т. п., структурные дефекты, примесные структуры и т.д.), которые часто называют активными центрами (АЦ). Нам будет удобно распространить этот термин а любые частицы, которые оказывают каталитическое действие, независимо от того, идет ли речь о каталитически активных частицах в растворе (гомогенный катализ) ли на ловерхности твердого катализатора (гетерогенный катализ). Механизмы каталитического действия имеют много общих черт в обоих этих случаях, хотя, конечно, есть и ряд специфических особенностей в самих химических перестройках, и в постановке возникающих при этом теоретических задач именно по этой причине об- [c.259]

Для кристаллов, в которых имеются носители тока только одного типа (т. е. либо свободные электроны, либо дырки), эффект Холла и термоэлектродвижущая сила однозначно связаны с концентрацией носителей тока. Более того, по знаку этих эффектов можно определить, какие носители тока, электроны или дырки, участвуют в электропроводности. Величина проводимости (а) зависит как от концентрации, так и от подвижности (v) носителей. Поэтому, комбинируя результаты измерений проводимости и эффекта Холла или термоэлектродвижущей силы, можно вычислить значения подвижностей. Величина подвижности лимитируется разного рода процессами рассеяния рассеянием на акустических и оптических колебаниях кристалла (решеточное рассеяние) и рассеянием на дефектах (примесное рассеяние). Рассеяние каждого типа по-разному зависит от температуры. Следовательно, анализируя температурную зависимость подвижности, можно найти доли рассеяния по разным механизмам и, что особенно интересно для нас, вклад примесного рассеяния. Примесное рассеяние наиболее сильно на заряженных дефектах, причем чем больше заряд, тем оно сильнее. Таким образом, тщательный анализ этого явления дает возможность получить информацию не только о наличии примесных дефектов, но и об их заряде. [c.174]

Тогда уравнения, определяющие равновесные концентрации различных дефектов, включая разные дефекты примесных атомов, имеют тот же вид [c.260]

Можно указать две основные причины возникновения дефектов в кристаллах. Первая обусловлена тепловым движением частиц, формирующих кристалл. С повышением температуры твердого тела энергия такого движения растет, поэтому возрастает и вероятность образования подобного рода дефектов, обычно называемых собственными или тепловыми. Другой вид дефектов связан с наличием в структуре вещества тех или иных примесей. Вообще говоря, абсолютно химически чистых веществ не существует. Однако влияние примесей на свойства вещества может быть незначительным, и тогда их присутствием пренебрегают. Когда присутствующие примеси существенно изменяют свойства твердого тела, говорят о дефектах химического состава кристалла или примесных дефектах. [c.87]

Наличие дислокаций и плоских дефектов в реальных кристаллах сильно сказывается на механических свойствах твердых тел. Однако это отнюдь не означает, что монокристаллы вещества по прочности всегда будут превосходить его поликристалличе-ские конгломераты. Все будет зависеть от степени взаимодействия дислокаций и плоских дефектов с другими дефектами твердого тела. Так, монокристаллы чистого железа очень пластичны, в то время как стали, имеющие блочную структуру, проявляют прочность в сотни раз большую за счет взаимодействия дислокаций с примесными дефектами. Междоузельные примесные дефекты, как правило, затрудняют движение дислокаций, осложняя механическую обработку металлов. В связи с этим при механической обработке высокопрочных металлов, таких, как титан, молибден, бериллий, вольфрам, обычно проводят их тщательную очистку от примесей азота и кислорода. [c.82]

Суш ественным источником неоднозначности и неопределенности кинетики и механизма реакций с участием твердых тел, даже в случае монокристаллов, является фактор неоднородности, т. е. различие свойств атомов и ионов, расположенных на вершинах, ребрах и гранях кристал-пов различия свойств атомов и ионов граней с разными индексами различия, обусловленные дефектами — вакансиями, междоузельными атомами и ионами, дислокациями, ионами с аномальной валентностью, примесными центрами, растворенными в кристаллах или адсорбированными на их поверхности [14]. [c.12]

Твердые растворы. Одним из видов дефектов, связанных с при. месями, являются твердые растворы. В природе нет кристаллов, состоящих из абсолютно чистого вещества. Каждое вещество содержит то или иное количество примесей, т. е. атомов постороннего вещества. Самые чистые химические вещества включают более 10 % примесей или избытка одного из своих компонентов. А это значит, что в кристаллах размером 1 см примесных атомов не менее 10 . [c.169]

К точечным дефектам относятся уже обсуждавшиеся выше дефекты в кристаллах простых веществ чужеродные (примес-ные) атомы, или ионы, которые замещают в кристаллической решетке частицы основного вещества или внедряются в междоузлия (окраска рубина, изумруда, алмаза вызвана примесными атомами) комбинации вакансий с электронами (центры окраски) и др. [c.178]

Какую роль играют примеси в возникновении дефектов кристаллических структур Приведите примеры кристаллов с примесными дефектами. [c.381]

Рассмотрим, какие искажения вносят тепловые и примесные дефекты в структуру кристаллов, а также влияние подобных искаже- [c.87]

Сильно влияют на свойства твердых тел точечные примесные дефекты. При образовании последних частицы примесей (молекулы, атомы или ионы) располагаются или в узлах пространственной решетки кристалла, вытесняя из них частицы основного вещества, или занимают места в междоузлиях. Примесные дефекты в кристаллах могут существовать или в нейтральном, или в заряженном состоя- [c.88]

Дефектность кристаллической решетки алита. Внедрение примесных ионов в кристаллическую решетку минерала приводит к созданию локальных дефектов, изменяющих ее энергию. Твердые растворы трехкальциевого силиката обладают значительным количеством точечных дефектов, таких, как вакансии, свободные носители заряда (электроны и дырки), центры термолюминесценции, парамагнитные центры, полученные при облучении образцов. Для определения концентрации точечных дефектов в алите промышленных клинкеров необходимо либо выделить минерал из клинкера, либо учесть влияние дефектности строения остальных фаз, что в настоящее время чрезвычайно затруднительно. [c.235]

Внедрение примесных ионов одновременно в катионную и анионную подрешетку структуры 3S в наибольшей степени способствует образованию различных типов дефектов, что, очевидно, может служить предпосылкой для разработки и рекомендации составов комплексных добавок. [c.239]

Рассмотрим, какие искажения вносят тепловые и примесные дефекты в структуру кристаллов, а также влияние подобных искажений на свойства твердых тел. Тепловые дефекты возникают как следствие тепловых колебаний частиц в узлах пространственной решетки кристалла. Обычно тепловые колебания частиц не приводят к нарушениям идеальной структуры кристалла. Исключения возникают, если та или иная частица или группа частиц приобретают повышенный запас кинетической энергии и покидают узлы кристаллической решетки. В зависимости от геометрии возникающих при этом дефектов их можно разделить на три группы точечные, линейные и поверхностные. [c.79]

Сильно влияют на свойства твердых тел точечные примесные дефекты. При образовании последних частицы примесей (молекулы, атомы или ионы) располагаются или в узлах пространственной решетки кристалла, вытесняя из них частицы основного вещества, или занимают места в междоузлиях. Примесные дефекты в кристаллах могут существовать или в нейтральном, или в заряженном состоянии. В определенных условиях атомы примесей могут ионизироваться, существенно изменяя свойства кристалла. Б качестве примера рассмотрим состояние примесных атомов алюминия и фосфора в кристаллах кремния. Кремний [c.79]

Рассматривая внутреннее строение кристаллов, мы предполагали, что имеем дело с идеальными кристаллами, т. е. с такими, в которых нет никаких отклонений в положении тех или иных элементов структуры или в их химическом составе. Однако как природные, так и искусственно выращенные кристаллы имеют дефекты структуры, а в их решетке находятся примесные атомы. [c.89]

Помимо рассеяния фононов на фононах, фононы могут рассеиваться в диэлектриках на других квазичастицах (экситонах, магнонах) точечных дефектах (примесных атомах, вакансиях и их комплексах) линейных дефектах (дислокациях) границах зерен в поликристаллах на случайном распределении изотопов данного химического элемента и т. д. Процесс переноса тепла, естественно, усложняется, что проявляется в усложнении зависимости коэффициента теплопроводности от температуры. Теоретическая оценка вкладов в полное теплосопротивление w = 1/к, вносимых перечисленными механизмами, очень сложна [7] и весьма приближенна. [c.155]

На адсорбционную способность поверхности твердого тела су-щественнно влияет ее энергетическое состояние, наличие дефектов примесных атомов, смещенных атомов и других дефектов). Поверх- [c.95]

Реальные кристаллы. Рассмотренные закономерности формирования идеальных кристаллических веществ позволяют объяснить м1 огие свойства реальных кристаллов, с которыми обычно приходится иметь дело в практике. В реальных твердых телах могут наблюдаться самые разнообразные искажения строгой периодичности, структурные нарушения, которые получили название дефектов (несовершенств). К одному из видов дефектов можно отнести и наличие в структуре вещества примесных химических включений. Другую разновидность дефектов в кристаллах порождает нарушение теплового движения частиц. С повышением температуры твердого тела энергия движения частиц, формирующих кристалл, растет, поэтому и вероятность образования тепловых (собственных) дефектов возрастает. Та или иная частица, приобретая повышенный запас энергии, может покидать узлы кристаллической решетки, тогда образуется точечный дефект. Возможно в конечном Итоге нарушение стехиометрии исходного вещества с образованием ряда новых, близких по стехиометрическому составу химических соединений. [c.141]

На рис. 97 показана зависимость теилопроводности кристаллов с различной концентрацией лонсдейлита от интенсивности однофонониого по-глон1ения. Характер этой зависимости, в отличие от приведенной на рис. 95 для дефектов примесного типа [274], а также корреляция данных ЭПР (наличие узкой линии в спектре) и ИК-поглощения ( 1230) могут быть связаны с дислокационной структурой межфазной границы кубической и гексагональной модификаций у алмазов, содержащих лонсдейлит. [c.107]

Наличие зонной энергетической структуры электронов решетки окисла может существенно изменить механизм взаимодействия последнего с органической молекулой. Наличие низкорасположенных основных или примесных уровней и ловушек электронов в виде дефектов и дырок приводит, как известно, к большей вероятности затягивания электронов в решетку, что особенно легко протекает для я-элек-тронов [22]. В этом случае первым актом катализа будет разрыв С = С связи, и каталитический процесс, как показано Ройтером [23 ] для окисления нафталина на УаОа, полностью протекает в сорбционном слое, не затрагивая решетку. [c.156]

Поэтому, как правило, для ускорения переноса вещества твердофазные реакции проводят при повышенной температуре. Реакцию можно проводить и при относительно низкой температуре, если структурные элементы исходных веществ остаются неизменными (разд. 33.9.2). В процессе присоединени частицы к исходной структуре энергия должна подводиться в таком количестве, чтобы, с одной стороны, обеспечить достаточную подвижность присоединяющейся частицы, с другой стороны — не нарушить структуру исходной решетки. Исследование кинетики реакций в твердой фазе показывает, что химическая активность твердых тел в первую очередь зависит от степени совершенства структуры реального кристалла. Под несовершенством структуры понимают общее число дефектов решетки, причем можно различать макродефекты кристалла (границы зерен, смещения (дислокации), примесные атомы) и микро, (ефекты (точечные) однородного кристалла. [c.430]

Теория Френкеля — Шоттки, позволяет получить количественные соотношения между проводимостью и концентрацией дефектов. Поэтому, измерив проводимость твердого электролита, можно по соответствующим уравнениям вычислить число дефектов. Было найдено, например, что в Na l при температуре, близкой к температуре плавления, концентрация вакансий равна (1 вакансия на каждые 10 000 катионов). Малая концентрация вакансий служит одной из причин того, что нормальные ионные кристаллы (типа Na l, Ag l и др.) даже при высоких температурах и в присутствии небольшого количества примесных ионов обладают проводимостью, не превышающей 0,1 См/м. Поскольку вакансии и межузельные ионы заряжены, можно ожидать, что они будут взаимодействовать между собой так же, как ионы в растворах электролитов. Френкель впервые указал, что это взаимодействие можно описать теорией Дебая — Гюккеля. Взаимодействие дефектов ведет к снижению энтальпии их образования и сказывается на величине проводимости ионных кристаллов. [c.107]

Исследование природы парамагнитных центров (ПМЦ) в Y-облученных образцах методом электронного парамагнитного резонанса позволило установить присутствие двух типов дефектов в кристаллических решетках твердых растворов 3S электроны и дырки, локализованные вблизи примесных атомов, и электроны и дырки, захваченные катионными и анионными вакансиями, а также другими дефектами, присутствовавшими в кристаллах до облуче- [c.235]

Внедрение различных ионов, модифицирующих структуру минерала, приводит к образованию дополнительных дефектов, концентрация которых определяется главным образом количеством, химической природой примесных ионов и способом образования твердого раствора. Как установлено, концентрация дислокаций в этом случае достигает 4,Ы0 м . Наибольшее количество дислокаций определено в образцах, содержащих TiOa, МпгОз, SO3, РегОз, СоО, NiO, ВаО, НагО и их комбинации. Наиболее эффективными являются добавки Ti02 и SO3, которые непосредственно деформируют анионную подрешетку структуры, а также железосодержащие добавки, приводящие к образованию значительного количества мелких ямок травления. Концентрация свободных носителей заряда в образцах изменяется в более широком интервале (в 10" раз). К числу наиболее дефектных следует отнести в первую очередь кристаллы, содержащие ионы Na+, Mg +, Mn +, Ва +, Ti"+, d2+. Содержание наведенных парамагнитных центров, локализованных на кислородных, кальциевых и кремниевых вакансиях, изменяется в узком концентрационном интервале (в 10 раз) при высокой их концентрации. [c.239]

В принципе все физические свойства кристаллов зависят от их структуры и, следовательно, от дефектности решетки. Однако не все свойства в равной мере чувствительны к наличию дефектов. Обычно число равновесных дефектов относительно невелико, поэтому к мало чувствительным свойствам относятся все те, которые зависят только от средних значений молекулярных параметров частиц в решетке. Сюда относятся такие термодинамические свойства, как теплоемкость и энергия кристаллов. Более чувствительны к наличию дефектов оптические свойства кристаллов в области основной полосы поглощения. Высокочувствительны те физические свойства, которые практически полностью определяются наличием отдельных дефектов в кристаллической решетйе — диффузия в кристаллах, электропроводность примесных полупроводников, поглощение света вне основной полосы поглощения, люминесценция, некоторые магнитные свойства, скорость химических реакций в кристаллах. Для химии большое значение имеет равновесная нестехиометричность ионных кристаллов, возникающая в связи с появлением в решетке структурных дефектов. [c.271]

Существование двусторонних фаз возможно потому, что в зависимости от внешних условий наблюдается преимущественная генерация вакансий, антиструктурных дефектов или междоузель-ных атомов либо одной, либо другой подрешетки. Здесь речь идет о так называемых собственных, а не примесных дефектах, которые обусловлены различным положением атомов компонентов. [c.59]

Введение в физическую химию кристаллофосфоров (1971) -- [ c.8 , c.81 , c.100 , c.122 ]

Твердофазные реакции (1978) -- [ c.78 , c.240 , c.245 ]

Структура и симметрия кристаллов (0) -- [ c.316 ]

Курс общей химии (0) -- [ c.79 ]

Курс общей химии (0) -- [ c.79 ]

Предмет химии (0) -- [ c.79 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология