Поверхностный слой равновесие дефектов

Теоретические оценки поверхностной энергии, обсуждавшиеся в разд. V-3B, и ее найденное значение (1040 эрг/см ) удовлетворительно согласуются между собой. Однако правомочность применения термодинамических соотношений типа (V-25) и (V-26), по-видимому, все же остается проблематичной. Система тонкодисперсных частиц не может быть термодинамически равновесной (термодинамически равновесным может быть лишь монокристалл), и вряд ли поверхностные слои мелких кристаллов, порознь находящихся в состоянии равновесия и характеризующихся определенной формой и известным содержанием дефектов и дислокаций, в дальнейшем обладают такой же равновесной конфигурацией. Даже если при температуре приготовления порошка поверхность и находится в равновесном состоянии, неподвижность атомов поверхности при температурах от О К до комнатной приведет к отсутствию непрерывного и обратимого изменения конфигурации поверхности, необходимого для удержания ее в равновесии при изменении температуры. [c.221]

Равновесие дефектов в поверхностных слоях и вблизи дислокаций [c.555]

Однако в поверхностных слоях кристалла условие нейтральности может и не выполняться. Как правило, для кристаллов, находящихся в равновесии с газовой фазой, заряд одного знака концентрируется на поверхности раздела (поверхностные состояния). Этот заряд компенсируется пространственным зарядом внутри твердой фазы, последний состоит из заряженных дефектов (электронов, дырок или заряженных атомных дефектов). Если кристаллы находятся в контакте с другой конденсированной фазой, то пространственный заряд может возникать в любой из фаз, при этом заряд на поверхности будет уменьшаться. При соприкосновении двух кристаллических тел их пространственные заряды будут иметь одну и ту же природу, т. е. каждый заряд будет обусловлен дефектами. К этому типу относится система двух одинаковых кристаллов, находящихся в непосредственном контакте друг с другом и отличающихся только содержанием дефектов. Наиболее важным является случай, когда два несоприкасающихся кристалла характеризуются различным расположением уровня Ферми (переход р-п-типа) 1]. Если кристалл соприкасается с раствором электролита, то пространственный заряд в жидкости состоит из ионов аналогично тому, как это рассматривается в теории Дебая — Хюккеля и в теории коллоидов (ионная атмосфера Гун) [2]. Свойства поверхностного слоя зависят от концентрации образующих его заряженных частиц. При этом большие концентрации обусловливают появление тонких слоев пространственного заряда. Поэтому как для металлов (где пространственный заряд образуют электроны), так и в случае концентрированных электролитов толщина слоя пространственного заряда является чрезвычайно малой, приближающейся к поверхностному заряду на плоскости контакта кристалл — газовая фаза. [c.555]

Уравнения (2) и (6) позволяют вывести зависимость равновесного потенциала окисного электрода от концентраций (активностей) протонов и протонных дефектов в поверхностном слое. При равновесии г к = и (р<Рр. Подставляя соответствующие значения г и г- а, после несложных преобразований и логарифмирования получаем [c.777]

Распределение напряжений вдоль царапины. В только что приведенных опытах коррозия, появляющаяся в дефектных местах поверхности, может быть в некоторых случаях обусловлена разрушением окисной пленки, образованной на воздухе. Однако целый ряд поверхностных дефектов, на которых наблюдалось зарождение точек коррозии, был, вероятно, получен еще на прокатном заводе, по крайней мере, год назад можно подозревать, что действительной причиной являются внутренние напряжения в металле, которые должны быть в тех местах, где действительно зарождается коррозия. Известно, что наличие растягивающих напряжений в металле может сделать его анодом по отношению к металлу, в котором напряжения отсутствуют. Таким образом, если на поверхностных дефектах имеются растягивающие напряжения, то это может объяснить, почему именно в этих местах начинается процесс коррозии. Оказывается, целесообразно рассмотреть распределение напряжений в поверхностных слоях металла, который был подвергнут местной механической обработке. Очевидно, что в любом образце напряжения растяжения и сжатия должны находиться в равновесии, в противном случае форма металла будет изменяться до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие. [c.104]

Основополагающая двухфазная равновесная теория кристаллизации сополимеров была развита Флори [101]. Она исходит из строгих условий, что кристаллизующиеся повторяющиеся звенья, обозначаемые далее А, могут свободно войти в кристалл. Звенья А появляются вдоль Цепи в различных последовательностях. Во всех случаях, когда последовательность А-звеньев заканчивается некристаллизующимся Звеном В, кристалл также должен окончиться. Если все последовательности кристаллизующихся звеньев А находятся в кристаллах, размеры которых соответствуют длинам последовательностей, достигается предельное равновесие. Таким образом, такая морфология должна рассматриваться как идеальная бахромчатомицеллярная (см. также разд. 6.1.7). Некристаллизующиеся звенья В после завершения кристаллизации должны образовывать поверхностные слои кристаллов. Ни складки, ни дефекты кристаллов, ни размеры кристаллов, кроме ограничения в длине посторяющихся звеньев в направлении молекулярной цепи, во внимание не принимаются. Хотя эта теория кажется нереалистичной при сравнении с реальной кристаллизацией сополимеров, можно предполагать, что такая равновесная теория полезна для получения выражения для расчета термодинамической движущей силы кристаллизации. [c.332]

При анализе второго равновесия поверхностный слой рассматри-шт как дефект кристалла. Переход кристалл — расплав определяет )щее равновесие. Пока свободная энтальпия расплава выше, чем юбодная энтальпия кристалла с его дефектными слоями, кристалл в Л0м стабилен, хотя толщина поверхностного слоя может увеличивать- [c.323]

Барьеры образуются и в области контакта между зернами люминофора или между люминофором и другим полупроводниковым веществом, например СигЗ, образующим тонкие слои и вкрапления на внешней поверхности ZnS- u-элект-ролюминофоров и на линейных и поверхностных дефектах. Предполагается [49], что такие контактные области, называемые гетеропереходами (рис. 65), играют важную роль в электролюминесценции. Как уже отмечалось, при наложении электрического поля равновесие наступает при выравнивании электрохимических потенциалов = -Ьеф (величина электрического потенциала ф берется с соответствующим знаком). Поэтому если в случае гетероперехода, образованного п-полупроводником с широкой запрещенной зоной (ZnS) и р-полупроводником с узкой запрещенной зоной (СигЗ), приложить к первому положительный, а ко второму— отрицательный потенциал, то барьер увеличится на величину еДф (при этом и Х,<1ер, так что Ьр>1еп). При достаточно большой разности потенциалов Аф дно зоны проводимости ZnS опустится ниже верхнего края валентной зоны ugS, и тогда появится возможность так называемого туннельного проникновения электронов из СйгЗ в ZnS (рис. 65). Эта схема поясняет, каким образом СигЗ может служить источником разгоняемых полем электронов [49]. [c.142]

Некоторое развитие теории содержится в работах японских авторов 12], которые, отказавшись при определении 0гет от предположения об идеальной поляризации электродов, попытались учесть не только равноверие ионных дефектов в поверхностных и внутренних слоях кристалла, но и электронное равновесие между металлическим электродом и кристаллом. [c.184]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология