Экранирование заряда

Можно ожидать, что выражение (17.1) лучше всего соответствует идеализированному одновалентному металлу, электроны проводимости которого могут рассматриваться как свободные, так что их энергия выражается простым равенством Считается, что колебания решетки такого металла удовлетворительно описываются моделью Дебая (т. е. дисперсия во внимание не принимается). Рассеяние электронов проводимости на колебаниях решетки также сильно упрош ено. Теория рассеяния развита в предположении, что статическое взаимодействие электрон—пои точно определено и поэтому обш ее рассеяние зависит только от смеш ения иона. В согласии с этим далее предполагается, что взаимодействие имеет место лишь вблизи центра иона. В остальной части атомного объема электроны проводимости рассматриваются как совершенно свободные. По существу это соответствует почти полному экранированию заряда иона другими электронами проводимости металла. [c.188]

Таки.м образом на расстоянии г О потенциал поля убывает в е раз, что и объясняет смысл величины О. Более быстрое падение этого потенциала по сравнению с потенциалом кулоновских сил обусловлено наличием вокруг данной частицы частиц, несущих заряд противоположного знака, вследствие чего происходит экранирование заряда и ослабление его поля. [c.636]

Энергии ионизации щелочных металлов убывают с ростом порядкового номера элемента (у Н, Li, Na, К они равны соответственно 13,6 5,4 5,1 4,3 эВ). Это объясняется тем, что внешний электрон находится в поле заряда ядра Z< , экранированного зарядом-(Z— )е замкнутых внутренних оболочек, т.е. в эффективном поле одного и того же заряда Ze — [c.303]

Дебая-Хюккеля. В этой зоне происходит эффективное экранирование заряда зоны Маннинга. Для полноты физической картины явления рассмотрим асимптотическое описание структуры переходной зоны и соответствующих распределений полей в различных областях. [c.65]

Область Дебая-Хюккеля экранирования заряда поры 67 [c.67]

Экранирование заряда 73, 119 Электронная концентрация 154— 157, 159, 161, 178, 181, 185, 201 — [c.328]

Взаимодействие атома с каждым электроном проводимости формально дается величиной / но суммарное взаимодействие всех электронов с атомом не равно сумме С/, оно сильно подавлено из-за наличия ионного остова и корреляции электронов между собой. Основная корреляция, которую можно назвать локальной квазинейтральностью, возникает в толще металла. А именно, каждый заряд, в том числе заряд каждого электрона, оказывается окруженным оболочкой противоположного заряда. В плазме, т.е. в системе заряженных классических частиц, характерная длина экранирования заряда равна дебаевскому радиусу. А в металлах эта длина приближенно равна среднему расстоянию /, между электронами проводимости. Поэтому можно считать, что с атомом реально взаимодействуют лишь те электроны, которые находятся в поверхностном слое толщиной /,. [c.246]

Здесь (и = (в —puo i o = (л о — дрейфовая скорость электронов Yn = Кмм — i(d )/D + — постоянная спадания колебаний плотности заряда в полупроводнике Го = (0/юм) — радиус Дебая (радиус экранирования заряда в полупроводнике). Постоянные и, Ф, N, Фц и связь между ю и р, т. е. дисперсионное уравнение задачи, должны быть определены из граничных условий. Эти условия заключаются в непрерывности ф и O , т. е. равенстве поверхностных импедансов пьезокристалла и полупроводника. Кроме того, при х = 0 обращается в нуль нормальная компонента тока / = О и тензора напряжений о с = 0. [c.148]

Чтобы лучше понять то, что мы имеем в виду, вернемся к электростатическому потенциалу вида 1/г. Для объяснения такого его вида в квантовой электродинамике принимается, что всякий электрический заряд, например заряд электрона, окружен облаком виртуальных фотонов и виртуальных пар (е+, е ). Эти виртуальные частицы создают эффект экранирования заряда, так что на больших расстояниях одетый заряд воспринимается как более слабый, чем на меньших. Этим и объясняется математическая форма кулоновского потенциала взаимодействия. В квантовой электродинамике предполагается, что голый заряд электрона исключительно велик, а измеряемый заряд есть разность голого заряда и заряда частиц, экранирующих его. Если бы была возможность последовательно измерять заряд электрона на все более малых расстояниях, то мы обнаружили бы, что его величина непрерывно увеличивается по мере нашего погружения в облако виртуальных частиц, образующих экран. Следовательно, постоянная тонкой структуры а на самом деле не является константой. Она растет с уменьшением расстояния, а 1/137 — это лишь ее асимптотическое значение, получаемое на расстояниях порядка диаметра атома. [c.226]

Равенство (19.10) в сочетании с (11.19) и (11.22) определяет инвариантный заряд, служащий фактическим параметром разложения. Поскольку / (г) < О при любом конечном г, видно, что инвариантный (экранированный ) заряд действительно всегда меньше g, как и указывалось в И. В частности, в области малых импульсов (м—>0) инвариантный заряд стремится к нулю, и наша аппроксимация для функции й а, V, 2) делается сколь угодно точной >) Это обстоятельство окажется существенным в связи с законом экранирования внешнего поля (см. ниже 22). С другой стороны, в интересующем нас здесь плазменном случае инвариантный заряд, как видно из (11.22) и (11.30), есть [c.177]

Таким образом, экранирование заряда ядра в многоэлектронном атоме приводит к расщеплению уровней энергии, то есть к снятию вырождения по /. Следует отметить, что экранирование не единственная причина, приводящая к расщеплению энергетических уровней этот же эффект вызывают малые магнитные силы, действующие внутри атомов, а также и другие специфические квантовомеханические взаимодействия. [c.22]

Во-вторых, даже если принять какой-то приближенный и упрощенный закон ядерного взаимодействия, то и в этом случае квантовомеханическая задача о ядре весьма громоздка, число ее независимых переменных равно числу степеней свободы (ЗЛ, не учитывая спиновой переменной). Здесь возникают значительно большие трудности по сравнению с теми, с которыми мы встречаемся при решении задачи об атоме. В атоме имеется динамический центр — ядро, взаимодействие электронов с которым играет основную определяющую роль. Взаимодействие электронов друг с другом может быть сведено к эффекту экранирования действия заряда ядра. Электроны атома движутся в сферически симметричном поле ядра, которое удается представить некоторым скалярным потенциалом V (г), являющимся функцией только расстояния г от ядра. Сферическая симметрия поля ядра и сравнительно простой вид потенциала V (г) существенно облегчает решение квантовомеханической задачи (например, решение уравнения Шредингера) об атоме, основанное на оболочечной модели атома. В атомном же ядре, учитывая совокупность известных фактов, нет выделенного центрального тела, так как все нуклоны, входящие в ядро, равноправны. [c.170]

При рассмотрении эффекта от многих ядер на первый взгляд может показаться, что действия ядер, расположенных по разные стороны относительно линии полета частицы, будут компенсировать друг друга. На самом деле это неверно, так как значения р ограничены сверху величиной рмакс, при которой заряд ядра полностью экранирован атомными электронами. Если частица пролетает от ядра на расстоянии р > Рмакс, то она с ним не взаимодействует (рмакс -/ ат). при введении понятия макроскопического эффек- [c.222]

На больших расстояниях такая система будет вести себя как нейтральная, так как отрицательное облако полностью экранирует центральный положительный заряд. Однако вблизи от центра нейтрона (внутри мезонного облака) экранирования не будет и должно проявляться действие центрального положительного заряда. [c.264]

Заметим, что потенциал ф(г) создается зарядом е и всеми другими зарядами плазмы его нельзя рассматривать как потенциал парного взаимодействия экранированных частиц. [c.361]

Закон сохранения барионного заряда запрещает нуклонам и гиперонам распадаться на более легкие частицы — пионы, электроны, позитроны, у-кванты. Этот закон сохранения относится к числу наиболее точно проверенных по крайней мере при низких энергиях. В проводившихся глубоко под землей для экранирования от фона космических лучей опытах пытались обнаружить самопроизвольный распад протона. Опыты дали отрицательный результат и показали, что если протон нестабилен, то время его жизни не менее 10 лет. [c.288]

Сравнительно высока энергия электростатического взаимодействия для металлов с о. ц. к. решеткой, равная примерно коттреллов-ской. Электростатическое взаимодействие между ионами примеси и дислокацией возникает потому, что около ядра дислокация существует электрический дипольный заряд, который в металлах экранирован электронами проводимости и сохраняется только на малых расстояниях около ядра дислокаций. [c.222]

Замедление процесса коррозии при введении индивидуальных адсорбционных ингибиторов связано, главным образом, с изменением в строении двойного электрического слоя, с возникновением дополнительного положительного адсорбционного скачка потенциала и уменьшением свободной поверхности корродирующего металла в результате экранирования части ее адсорбированным ингибитором. Скопление ингибитора на поверхности корродирующего металла обусловлено преимущественно электростатической адсорбцией, а также специфической адсорбцией I рода, зависящей, в основном, от свойств частиц ингибитора и от заряда металла [12]. [c.36]

При слабом обогащении толщина обогащенного слоя равна де-баевской длине экранирования 1д и определяется формулой (8.64). При сильном обогащении, когда концентрация носителей заряда у контакта значительно превышает равновесную концентрацию о вдали от контакта, в формуле (8.64) о следует заменить на Пц. Сама концентрация Иц определяется расстоянием Фо от дна зоны проводимости диэлектрика до уровня Ферми в металле Цм (рис. 10.1, а, б). На границе раздела металл — диэлектрик оно сохраняется неизменным и равным Ф,, и после приведения в контакт [c.272]

Токопроводящие краски. Краски, способные проводить электрический ток, предназначены для изготовления печатных схем в радиоэлектронной технике, для экранирования или снятия электрических зарядов и для повышения качества сварных соединений. [c.229]

Пластинки зажаты между двумя металлическими деталями прибора так, чтобы стороны пластинок с отрицательной полярностью были обращены друг к другу. С промежуточной металлической пластинки 2 через изолированный штуцер 4 заряды передаются по экранированному проводу на усилитель. [c.384]

Данные, приведенные в табл. 5, показывают, что среди щелочных металлов особое положение занимает натрий, у которого отношенне наблюдаемого сопротивления к вычисленному имеет самое низкое значение. (Калий находится на втором месте, но очень близок к натрию.) Этот результат можно рассматривать как доказательство того, что у натрия относительная энергия взаимодействия имеет минимальное значение. По-видимому, он свидетельствует также о том, что натрий лучше всех других металлов соответствует идеализированной модели свободных электронов . Бардин [97, 98] несколько улучшил модель рассеяния и показал, что результаты исследования натрия хорошо согласуются с развитой им теорией. Данные, относяш иеся к калию, находятся в удовлетворительном согласии с теорией, в то время как рубидий и цезий обладают сопротивлением, которое значительно превосходит теоретическое значение. Бардин учел тот факт, что когда поны смеш ены из своих положений равновесия упругими волнами, распространяющимися в решетке, то они создают при этом возмущенное распределение зарядов, которое в свою очередь вызывает рассеяние электронов проводимости aMif электроны проводимости имеют тенденцию группироваться таким образом, чтобы компенсировать нарушенное распределение зарядов. Это явление можно назвать динамическим экранированием. Конечно, и в статических условиях электроны имеют тенденцию экранировать заряды ионов, а с этой точки зрения модель Блоха соответствует но существу почти полному экранированию зарядов ионов. Действительно, ири полном отсутствии экранирования иона, рассматриваемого как точечный заряд, потенциальная энергия электрона вблизи него была бы равна—е 1г при наличии экранирования потенциальная энергия электрона убывает с расстоянием быстрее, а именно по закону—(е //-)й [48,37] (стр. 86). В модели Блоха подразумеваетс>], что ири этом получается формула (17.1). Из приближенной теории [c.195]

Поскольку сечения фотоэффекта и комптон-эффекта в области высоких энергий спадают практически до нуля, то рождение пар становится здесь основным механизмом поглощения уизлучения. Пропорциональность сечения величине имеет место практически при всех энергиях. График зависимости от энергии для свинца и алюминия приведен на рис. 8.8. Универсальная кривая без экранирования рассчитана в пренебрежении экранированием заряда ядра атомными электронами. [c.451]

Нелинейное ур-ние для V(r), получающееся из (3) и (4). решается либо численно напр., в случае сферически симметричного атома решение протабулировано), либо в линейном приближении (в случае экранирования заряж. примеси). В дальнейшем Т.— Ф.т. была усовершенствована путём учёта обменных, корреляционных и релятивистских эффектов, поправок на градиент плотности, конечную темп-ру. Т.—Ф. т. применима, помимо многоэлектронных атомов и молекул, также к атомному ядру, внутризвёзд-ной материи, экранированию зарядов в металлах и вырожденных полупроводниках и т. д. [c.123]

ЭЛЕКТРОННЫЙ ГАЗ—теоретич, модель, описывающая поведение электронов проводимости в электронных проводниках. В модели Э.г. пренебрегают кулоновским взаимодействием между электронами. Оправданием пренебрежения кулоновским взаимодействием (на качеств, уровне) служит, во-первых, существование ионов кря-сталлич. решётки, эл.-статич. заряд к-рых в среднем компенсирует заряд электронов, а, во-вторых, экранирование зарядов, существенно уменьшающее радиус действия кулоновских сил. [c.573]

Заполнение hg dxy, dxz, сЕуг)-состояний последующими шестью с( Электронами приводит к равномерному экранированию заряда ядра, к формированию сферически симметричного поля вокруг остова и вследствие этого к переходу от ОЦК структур к плотным гексагональным (Тс, Re, Ru, Os, а-Со), а затем к плотным кубическим упаковкам (Р-Со, Ni, Си, Rh, Pd, Ag, Ir, Pt, Au). Перекрытие t g-орбиталей вдоль направлений <110> в ГЦК структурах ведет к образованию 12 металлических связей каждого атома с ближайшими соседями (см. рис. 8, б). [c.37]

ЭФФЕКТИВНЫЙ АТОМНЫЙ НОМЕР, атомный номер условного хим. элемента, для к-рого коэфф. передачи энергии ионизирующего излучения, рассчитанный на один эл-н, такой же, как у данного сложного в-ва. ЭФФЕКТИВНЫЙ ЗАРЯД (эффективная константа связи), в квантовой теории поля (КТП) — аналог экранированного заряда в классич. электродинамике сплошных сред. Электрич. заряд, помещённый в среду, вызывает её поляризацию. Если заряд положителен, то электростатич. силы притянут к нему отрицат. заряды среды и оттолкнут положительные. Возникнет частичная экранировка заряда, зависящая от расстояния (г) до него. [c.908]

Если поверхность металла не заряжена (ф яа 0), это способствует наибольшей адсорбции молекулярных (незаряженных) частиц, которые могут замедлять коррозию металла в результате механического экранирования его поверхности или (в зависимости от дипольного момента) создания энергетического барьера (например, антраниловая кислота). В этих условиях применимы и катионные добавки с малым удельным зарядом, действующие замедляюще, так как они создают тормозящее процесс электрическое поле или вытесняют с поверхности металла анионы. [c.348]

На больших расстояниях такая система будет вести себя как нейтральная, так как отрицательное облако полностью экранирует центральный положительный заряд. Однако вблизи от центра нейтрона (внутри мезонного облака) экранирования не будет и должно проявляться действие центрального положительного заряда. В связи с этим можно ожидать, что на расстояниях г<Н1т с между нейтроном и электроном будет проявляться взаимодействие в форме притяжения. Расчет показывает, что оно может быть охарактеризовано потенциальной ямой, глубина которой в несколько тысяч раз меньше глубины ямы, характе-ризуюшей потенциал нуклон-нуклонного взаимодействия (который, как указывалось в 70, равен 20 Мэе при ширине Ге = [c.654]

Согласно этой теории, в вакууме, прежде считавшемся пустотой , непрерывно происходит рождение множества виртуальных, короткоживущих частиц (фотонов, электронов, позитронов и др.). Взаимодействие виртуальных частиц с реальными физическими объектами приводит к наблюдаемым физическим эффектам, например отклонению магнитного момента электрона от предсказываемого классической электродинамикой значения. В связи с этим принципиально иную трактовку получили, казалось бы, хорошо известные и прежде отождествлявшиеся понятия элементарный электрический заряд и заряд электрона . Поясним физику явления. Внесенный в физический вакуум электрон оказывается окруженным облаком виртуальных элект-роы-позитроняых пар (см. рис. 18), которое частично экранирует его заряд. Все такое образование в целом принято называть физическим электроном [65], а объект, лишенный облака вакуумной поляризгщии,— голым электроном. При наблюдении с больших расстояний измеряемый заряд оказывается вследствие экранирования меньшим заряда голого электрона, это и есть классический элементарный заряд е. По мере проникновения в глубь облака виртуальных электрон-позитроныых пар экранировка уменьшается, и измеряемый заряд должен возрастать. Подтверждением этого являются известные факты нарушения закона Кулона на малых расстояниях. В пределе эксперимент мог бы дать значение заряда голого электрона, но энергии зондирующих частиц при этом становятся настолько большими, что 110 [c.110]

При легировании кремния бором атомы последнего выступают в качестве акцепторов. Бор является трехв1алентным, и поэтому одна из четырехвалентных связей, направленных от атомов кремния к атому бора, останется свободной. В действительности же отсутствующая незавершенная связь может перемещаться от одного междоузлия к другому, подчиняясь только экранированному кулоновскому притяжению центрального отрицательного заряда. Ситуация сводится к представлению связанной дырки, передвигающейся в состоянии, которое зависит от диэлектрической проницаемости и тензора эффективной массы для свободных дырок. Если сообщить дырке энергию ДЕд, она будет полностью делокализована, и тогда нейтральное состояние акцептора можно представить как незаполненное электронное состояние, расположенное в запрещенной зоне над потолком валентной зоны на расстоянии, определяемом энергией ДЕа (см. рис. 35). [c.93]

Пятая особенность сильно легированных полупроводников связана с ролью экранирования поля заряженных атомов примеси. Причины, вызывающие эффект экранирования, могут быть различными перераспре Деление свободных носителей заряда в пространстве, преимущественное расположение отрицательно заряженных ионов примеси около положительных (в случае компенсации) и т. д. Рассмотрим следствия из этого факта. [c.123]

В сильно легированном полупроводнике можно добиться условия, при котором Го ав, где ав —радиус первой боров-ской орбиты 1ВО Дородоподо1бного иона в кристалле. Указанное соотношение между го и Зв при экранировании приводит к исчезновению дискретных уровней, создаваемых примесным ионом. Поэтому если исчезают примесные уровни, то не может существовать примесная область спектра. Попутно поясним, что роль экранирования определяется и концентрациями свободных носителей заряда, и концентрацией заряженных атомов примеси. Но указанные величины зависят от характера энергетического спектра системы—от того, существуют ли и в каком количестве примесные уровни. Поэтому задача сводится к тому, что сам энергетический спектр сильно легированного полупроводника следует определять самосогласованным полем. [c.123]

Из формулы (15.42) для ф(г) видно, что потенциал поля около заряда е в плазме убывает по экспоненте. Этим плазма принципиально отличается от диэлектрической однородной среды, в которой лотенциал поля от внешнего заряда на любом расстоянии от него уменьшается в е раз по сравнению с потенциалом в-вакууме. Заметим, что потенциал ф(г) создается зарядом е и всеми другими зарядами его нельзя рассматривать как потенциал парного взаимодействия экранированных частиц. [c.279]

Входящая сюда константа экранирования д характеризует систему электронов проводимости матрицы п пропорциональна у Ар (Ар — волновой вектор, соответствующий энергии Ферми). Радиус экранирования д в хороших металлах оказывается порядка меиштомного расстояния. Если па расстоянии г от первого дефекта находится второй с зарядом еД 2, то энергия их взаимодействия Е з согласно (5,23) определяется формулой [c.121]

В 5 были рассмотрены различного типа взаимодействия между точечными дефектами в кристаллической решетке. Было выяснено, что внедренные атомы могут взаимодействовать силами, имсдощимп разую природу. Среди этиз. сил есть силы, связанные с прямым взаимодействием зарядов внедренных ионов (экранированных электронами проводимости) и с деформационным взаимодействием, осуществляемым через поля упругих деформаций решетки. [c.162]

В первом случае можно говорить о внутримолекулярном синергизме молекулы, обладающие только одной функциональной группой, проявляют слабые ингибирующие свойства, если же в них будут две такие группы, ингибирующий эффект резко усилится. Примерами таких соединений с внутримолекулярным синергизмом могут служить вещества, содержащие амино- и тиогруппы, первая из которых ведет себя подобно катиону, вторая — аниону. Первая удерживается на поверхности, в основном, за счет кулоновских сил и сил Ван-Дер-Ваальса (физическая адсорбция и специфическая адсорбция 1 рода), вторая — за счет химических сил (хемосорбция). Поскольку адсорбция может идти по любой из функциональных групп, на поверхности будут находиться заряды противоположного знака, что уменьшит силы отталкивания и приведет к повышению адсорбции, увеличению числа и размеров кластеров, т. е. к более полному экранированию металла. Адсорбция таких соединений, как тиомочевина, при низких температурах идет преимущественно по аминогруппе, а при высоких — по тиогруппе. Однако в каждой из этих температурных областей всегда найдется некоторое число частиц, которые будут адсорбироваться по иной группе, чем основная их масса, что обеспечит сохранение синергизма и высокого ингибирующего эффекта в более широком интервале температур, чем для соединений с одной функциональной группой. [c.38]

Изучение структурных и энергетических закономерностей пластической деформации в приповерхностных слоях материалов в сравнении с их внутренними объемными слоями имеет важное значение для развития теории и практики процессов трения, износа и схватывания. При этом следует отметить, что. поверхностные слои кристаллических материалов имеют, как правило, свои специфические закономерности пластической деформации. Так, например, в работе [11 при нагружении монокристаллов кремния через пластичную деформируемую среду силами контактного трения было найдено, что в тонких приповерхностных слоях на глубине от сотых и десятых долей микрона до нескольких микрон величины критического напряжения сдвига и энергии активации движения дислокаций значительно меньше, чем аналогичные характеристики в объеме кристалла. Было также показано [2], что при одинаковом уровне внешне приложенных напряжений по поперечному сечению кристалла в радиусе действия дислокационных сил изображения эффективное напряжение сдвига значительно выше, чем внутри кристалла. Поэтому поверхностные источники генерируют значительно большее количество дислокационных петель и на большее расстояние от источника по сравнению с объемными источниками аналогичной конфигурации и геометрии при одинаковом уровне внешних напряжений. Высказывалось также предположение, что облегченные условия пластического течения в приповерхностных слоях обусловлены не только большим количеством легкодействующих гомогенных и различного рода гетерогенных источников сдвига [3], но и различной скоростью движения дислокаций у поверхности и внутри кристалла [2]. Аномальное пластическое течение поверхностных слоев материала на начальной стадии деформации может быть обусловлено действием и ряда других факто-зов, например а) действием дислокационных сил изображения 4, 5] б) различием в проявлении механизмов диссипации энергии на дислокациях, движущихся в объеме кристалла и у его поверхности причем в общем случае это различи е, по-видимому, может проявляться на всех семи фононных ветвях диссипации энергии (эффект фононного ветра, термоупругая диссипация, фонон-ная вязкость, радиационное трение и т. д.) [6], а также на электронной [71 ветви рассеяния вводимой в кристалл энергии в) особенностями атомно-электронной структуры поверхностных слоев и их отличием от объема кристалла, которые могут проявляться во влиянии поверхностного пространственного заряда и дебаевского радиуса экранирования на вели- [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...