Антиструктурные дефекты

Третий тип разупорядочения, называемый антиструктурным, заключается в том, что разноименные атомы бинарного или более сложного кристалла обмениваются кристаллографическими позициями (рис. 6.8) в соответствии с уравнением Аа + Вв Ав + Ва. Составьте квазихимическое уравнение, выражающее образование антиструктурных дефектов в кристалле Си2п. [c.322]

Для дальнейшего необходимо предположить, какими свойствами— донорньши или акцепторными — обладают рассматриваемые атомные дефекты. Поскольку М обозначает электроположительный элемент, а X — электроотрицательный, естественно предположить, что междуузельные атомы М обладают свойствами доноров, а междуузельные атомы X — акцепторов. Антиструктурные дефекты ведут себя иначе. Если атом электроположительного элемента М имеет меньшее число валентных электронов, чем замещаемый им электроотрицательный атом X, то дефект Мх обладает свойствами акцептора (см. раздел 1.6), напротив, дефект Хм обладает свойствами донора. Таким образом, реакции ионизации рассматриваемых атомных дефектов протекают согласно уравнениям [c.125]

Образование дефектов не всегда может приводить к нарушению стехиометрии. На рис. 12, д приведен пример так называемого ан-тиструктурного разупорядочения, при котором атомы А и В попадают в узлы чужой подрешетки. Это возможно в том случае, если компоненты соединения близки между собой по металлохимическим свойствам . Кристаллы с антиструктурными дефектами представляют собой твердые растворы взаимозамещения. Например, в бинарном соединении GeAs, компоненты которого являются соседями в периодической системе, возможно такое антиструктурное разупорядочение, при котором атомы Ge попадают в подрешетку As, и наоборот. Комбинации простых дефектов могут привести к взаимной компенсации их влияния, в результате чего нарушений стехиометрии может и не быть. Так, смещение атома из его равновесного положения в междоузлие (рис. 12, ё) приводит к появлению комбинированного дефекта вакансия — атом в междоузлии. Такая [c.58]

Образование дефектов не всегда может приводить к нарушению стехиометрии. На рис. 129, д приведен пример так называемого антиструктурного разупорядочения, при котором атомы А и В попадают в узлы "чужой" подрешетки. Это возможно в том случае, если компоненты соединения близки между собой по металлохимическим свойствам. Кристаллы с антиструктурными дефектами представляют собой твердые растворы взаимозамещения. Комбинации простых дефектов могут привести к взаимной компенсации, в результате чего нарушений стехиометрии может и не быть. Так, смещение атома из его равновесного положения в междоузлие (рис. 129, е) приводит к появлению комбинированного дефекта вакансия — атом в междоузлии. Такая комбинация называется дефектом Френкеля. Очевидно, что при этом изменение состава не наблюдается. В принципе такая же ситуация возможна и при возникновении равного количества вакансий в обеих подрешетках бинарного соединения. Однако в реальном случае одинаковые концентрации вакансий в обеих подрешетках невозможны, поскольку компоненты различаются по свойствам. В этом случае валовое отк юнение от стехиометрии определяется разностью концентраций вакансий в двух подрешетках и определяемая экспериментально область гомогенности будет меньше той, которая следует из действительной концентрации вакансий. [c.264]

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]

Аннигиляция или ассоциация точечных дефектов с образованием кластеров. Антиструктурные дефекты типа ионов, занимающих несвойственные им кристаллографические позиции, не единственный тип точечных дефектов в ферритах. Как отмечалось в гл. II, ферритам магния и лития свойственно разупорядочение типа Френкеля, а ферритам меди и никеля — разупорядочение типа Шоттки. Поэтому целесообразно рассмотреть процесс аннигиляции точечных дефектов в более общем виде, как это сделал Шмальц-рид [6]. [c.164]

В. Антиструктурные дефекты — атомы А в подрешетке В и атомы В в подрешетке А [c.77]

Кроме описанных трех основных комбинаций дефектов в интерметаллических соединениях иногда встречается комбинация, состоящая из вакансий в одной подрешетке и антиструктурных дефектов в другой. Примером может служить Н1А1, в котором такие дефекты возникают согласно реакции [40] [c.77]

Формулы (3.26а) и (3.266) показывают, что константы Кга, Крв и /(а с точностью до постоянных множителей порядка единицы равны равновесным концентрациям френкелевских или антиструктурных дефектов в стехиометрическом кристалле. [c.79]

В. Антиструктурные дефекты. В этом случае уравнения для полных концентраций атомов записываются в виде [А] = = [Аа ] + [Ав ] [В] = [Вв 1+[ВлХ].Так как концентрации нормально занятых узлов равны [Ад ] = 1— [Вл ] [Вв ]=1—[Ав Ь это дает [А]= 1—[Вд ]+[Ab J В]=1—[Аб><]+[Вд ].Подстав-ляя полученные соотношения в (3.27) и пренебрегая малым слагаемым б([Ав ]—[Вд ]), находим [c.84]

Кривые для зависимости концентраций антиструктурных дефектов от б идут более полого, чем для дефектов Шоттки или Френкеля наклон асимптот, изображенных пунктирными прямыми на рис. 3.1, для антиструктурных дефектов вдвое меньше, чем для дефектов Шоттки и Френкеля. Такое различие обусловлено следующим. В случае дефектов Френкеля и Шоттки все избыточное содержание одного из компонентов реализуется через дефекты, так что при больших отклонениях от стехиометрии концентрации доминирующих атомных дефектов приблизительно равны б . В случае же антиструктурных дефектов половина избыточного компонента размещается в узлах собственной подрешетки и только оставшаяся половина расходуется на образование дефектов. Поэтому при больших 1б концентрации доминирующих дефектов приблизительно равны 6/2 . [c.85]

Для вычисления химических потенциалов компонентов кристалла с антнструктурной разупорядоченностью необходимо определить равновесные концентрации вакансий, не являющихся доминирующими дефектами. Для этого запишем реакции, при которых наряду с антиструктурными дефектами возникают вакансии [c.85]

Эти зависимости изображены на рис. 3.2 пунктирными кривыми, прилегающими к кривым 3 и 4-, сплошные кривые 3 и 4 изображают точную зависимость химических потенциалов соответственно А и В от б. Эти кривые идут значительно более полого, чем кривые 1 я 2 для кристаллов с дефектами Шоттки или Френкеля, поэтому те же отклонения химических потенциалов от стандартных значений достигаются при более высоких концентрациях антиструктурных дефектов, нежели дефектов Шоттки и Френкеля. [c.86]

Наряду с катионными вакансиями фазы внедрения могут содержать также точечные антиструктурные дефекты, аналогичные рассмотренным в разделе 3.3 для нестехиометрических интерметаллических соединений, однако их роль для фаз внедрения, в общем, незначительна. [c.101]

Для кристаллов неметаллических соединений, обладающих преимущественно ковалентной связью, характерны в основном те же типы атомной разупорядоченности, что и для интерметаллических соединений, а именно дефекты Шоттки, Френкеля и антиструктурные дефекты. Однако здесь картина значительно усложняется из-за взаимодействия атомных дефектов с квазисвободными электронами и дырками, в результате которого атомные дефекты могут находиться как в нейтральной, так и в заряженной форме. Поэтому при вычислении равновесных концентраций дефектов в полупроводниковых соединениях необходимо учитывать все квазихимические реакции, протекающие с участием как нейтральных, так и заряженных дефектов, в том числе квазисвободных электронов и дырок. [c.115]

Другие типы атомной разупорядоченности. Мы подробно рассмотрели нестехиометрический полупроводник МХг+б, в котором преобладающими атомными дефектами являются вакан- ии в подрешетках обоих компонентов (дефекты Шоттки), Задачу нетрудно обобщить и на случай произвольной атомной разупорядоченности, включающей дефекты Френкеля по компоненту М или X или антиструктурные дефекты. [c.124]

Образование антиструктурных дефектов также происходит либо при потере X в газовую фазу с низким давлением Хг [c.125]

Как уже указывалось в гл. 1, в кристаллах бинарных ионных соединений антиструктурные дефекты, типичные для интерметаллических соединений, не встречаются, так как размещение катионов в анионных узлах и наоборот требует слишком больших затрат энергии. [c.132]

Антиструктурные дефекты. Эти дефекты характерны для кристаллов химических соединений и представляют собой атомы (ионы), находящиеся в местах, предназначенных в решетке для атомов (ионов) другого сорта. Например, Св обозначает атом (ион) С, занимающий положение В-атома в идеальном кристалле, Вс — наоборот, атом (ион) В, занимающий положение атома С. [c.36]

Несмотря на то, что в ферритах могут присутствовать все рассмотренные типы точечных дефектов, некоторые из них все же имеют более высокую концентрацию, вследствие чего их называют преимущественными. Например, в ферритах-шпинелях такими дефектами могут быть вакансии анионов и катионов, междоузельные катионы и антиструктурные дефекты [c.37]

В химических соединениях число возможных видов дефектов значительно увеличивается. Легко догадаться, что даже в простейшем бинарном кристалле типа АВ возможно образование двух видов вакансий Уд и Ув и двух видов внедренных атомов А, и В,-. Более того, атомы А и В в принципе могут обмениваться местами с образованием так называемых антиструктурных дефектов Аа-Ь + Вв—>-Ав+Ва. Строго говоря, в решетке любого немолекулярного кристалла все виды точечных дефектов (вакансии, внедренные атомы и антиструктурные дефекты) присутствуют одновременно, но вследствие различия в энергии разупорядочения одни дефекты доминируют над другими. Следует обратить внимание, что в любом стехиометрическом кристалле доминирует не один, а минимум два вида дефектов. Например, если в бинарном кристалле АВ возникает вакансия в металлической подрешетке (1 а), то сте-хиометрический состав кристалла (1 1) сохранится при одновременном образовании эквивалентного числа вакансий в анионной подрешетке (Ув) или эквивалентного числа внедренных атомов (А,) или, наконец, эквивалентного числа антиструктурных дефектов типа Ав. [c.76]

Для кристалла РеА1 концентрации антиструктурных дефектов, образующихся по реакции [c.80]

В ряде случаев для оценки термодинамики собственного разупорядочения используют калориметрические измерения, эффективность которых можно иллюстрировать на примере изучения интерметаллидов РеА1 и Ы1А1 [3, 28, 29]. В первом из них доминируют антиструктурные дефекты, образующиеся по реакции [c.93]

В Тройных кристаллах типа ферритов, имеющих две или более подрешетки, основным механизмом разупорядочения является образование антиструктурных дефектов. Для нормальных шпинелей (Ма) +[(Мв ) ]104 этот процесс можно выразить уравнением [c.96]

К числу дифференциальных методов оценки активного состояния твердых фаз можно отнести (хотя и с известными оговорками) также методы измерения истинной теплоемкости и усадки порошкообразных прессовок в процессе, непрерывного нагревания, метод поверхностной метки и метод измерения свободной поверхности порошкообразных образцов. Применение первого из них основано на сопоставлении кривых Ср=((Т) для твердой фазы, находящейся в активном и нормальном состояниях. Метод особенно информативен, когда переход из активного состояния в нормальное происходит в несколько стадий в процессе калориметрического нагревания. В этом случае сопоставление кривых первого нагрева с последующими позволяет выявить область температур, при которых аннигилируют дефекты, измерить тепловой эффект отжига дефектов и их относительную стабильность в решетке. Разумеется, тип дефектов, ответственных за различия Ср, должен прогнозироваться, исходя из природы исследуемых фаз, или устанавливаться независимыми методами. Метод измерения Ср при непрерывном нагревании был с успехом использован для изучения закалочных эффектов, обусловленных аннигиляцией точечных дефектов типа вакансий, внедренных ионов или антиструктурных дефектов, а также полиморфных превращений в сплавах [46], оксидах [47] и солях [48]. Калориметрический метод оказался эффективен и при изучении механически активированных твердых фаз, например, холоднодеформированных металлов. Отпуск по- [c.228]

Например, для бинарного кристалла стехиометрического состава РеД1 концентрации антиструктурных дефектов, образующихся по реакции [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология