Электронная структура

Очевидно, что конкретный механизм рассеяния электронов играет для термоэлектричества важную роль. Можно, например, предположить, что электроны, имеющие большую скорость, должны рассеиваться атомами решетки под меньшими углами, чем электроны с меньшей скоростью. Другими словами, средняя длина свободного пробега электронов будет зависеть от их кинетической энергии. Это верно в целом, но конкретная взаимосвязь длины пробега и энергии сложна и сильно зависит от электронной структуры решетки. Сложность связи между длиной пробега и энергией электронов не дает возможности получить количественное описание термоэлектричества, хотя качественно картина явления проста. Другими словами, наших сведений о поверхности Ферми реального металла недостаточно для вычисления термо-э.д.с. Следует отметить, что для полупроводников ситуация проще, поскольку число электронов и дырок, участвующих в процессе проводимости, значительно меньше. В этом случае модель электронного газа, в которой частицы подчиняются статистике Максвелла — Больцмана, лучше отражает истинную природу явления. [c.268]

Проблема детектора теплового излучения неотделима от вопроса об излучательных свойствах источника излучения. Спектральные характеристики излучения черного тела, как будет показано, описываются законом Планка. Проинтегрированный по всем длинам волн закон Планка приводит к закону Стефана — Больцмана, который описывает температурную зависимость полного излучения, испущенного черным телом. Если бы не было необходимости учитывать излучательные свойства материалов, оптический термометр был бы очень простым. К сожалению, реальные материалы не ведут себя как черное тело, и в законы Планка и Стефана — Больцмана приходится вводить поправочные факторы, называемые коэффициентами излучения. Коэффициент излучения зависит от температуры и от длины волны и является функцией электронной структуры материала, а также макроскопической формы его поверхности. [c.311]

И.Ф.Щеголев Изучение электронной структуры металлов с помощью ядерного магнитного резонанса, УФН, 78(2), 267, (1962). [c.241]

Рисунок 3.28 - Схема для подуровней первых четырех электронных оболочек " При переходе от бора к углероду, от углерода к азоту и т.д. увеличивается число электронов в р - подгруппы (6 электронов). Тогда вторая оболочка получает устойчивую электронную структуру, состоящую m 8 электронов на 2s и 2р подуровнях. Последовательность заполнения оболочек электронами подуровней для различных элементов (с 1 по 36) представлена в таблице 3.8. В IV-ом периоде подобно Ш-му периоду, который начинается с калия (№ 19) заполняются 3s, Зр, 3d и 4s подуровни.

Явление ЭПР было предсказано в 1923 г. Я. Г. Дорфманом и экспериментально обнаружено в 1944 г. Е. К. Завойским. В настоящее-время ЭПР используется как один из мощнейших методов изучения твердого тела. На основе интерпретации спектров ЭПР получают информацию о дефектах, примесях в твердых телах и электронной структуре, о механизмах химических реакций и т. д. [c.352]

Механизм переключения, так же как и многие, другие свойства аморфных полупроводников, понят в последние годы. Он связан с особенностями электронной структуры халькогенидных стекол. Установлено, что проводящее состояние достигается только тогда,, когда все присутствующие в стекле положительно и отрицательно заряженные ловушки заполняются носителями заряда, возбужденными приложенным электрическим нолем. При этом время жизни инжектированных носителей резко возрастает. Если до заполнения ловушек оно было много меньше времени, за которое носители успевают пересечь всю толщину пленки, то после заполнения ловушек оно становится больше этого времени. Это приводит к увеличению тока и уменьшению напряжения, т. е. наступает проводящее состояние. [c.371]

Если попытаться произвести разделение при более высоких температурах, то необходимо учесть которым уже нельзя пренебрегать в этом случае W может быть получено по (22.2), если известны или Wq. Очевидно, не может быть получено из измерений теплопроводности одного и того же образца, так как и не могут быть разделены поэтому относительно W должны быть сделаны какие-то предположения. Можно считать TF, имеющим тот же порядок, что и в исходных чистых металлах, у которых W мало и где возможны прямые измерения. Но здесь имеются две трудности во-первых, Wi зависит от Wq и, как следует из п. 14, изменяется в 1,5 раза при изменении Wq от Wq W до Wq > Wi, а, во-вторых, при увеличении Wq введением добавок электронная структура, а возможно, и свойства решетки изменяются так, что нарушаются все свойства электронной проводимости, включая, конечно, и W . Эти трудности обсуждаются также в работе [119]. [c.289]

В то же время следует отметить, что полученные здесь Гз зависят только от Z, не учитывают специфики атома (т. е. его внутренней электронной структуры) и заметно меньше экспериментальных значений (2—4 а. е.). [c.52]

В рассмотренной в первых главах модели кристалла полагалось, что атомы неподвижны. В этом приближении удалось объяснить ряд характеристик и свойств кристаллов и в отдельных случаях оценить их величины, например энергию связи, электропроводность (при низких температурах), электронную теплоемкость, существование наряду с атомно-кристаллической структурой электронной структуры и т. д. Тем не менее хорошо известны многие характеристики кристаллов, объяснение которых в рамках такой статической модели оказывается несостоятельным. К ним относятся, например, атомная теплоемкость кристалла (т. е. теплоемкость, связанная с движением ядер, а не электронов), тепловое расширение, электросопротивление при высоких температурах и т. д. [c.208]

Своеобразие точечных дефектов в ионных кристаллах состоит в возможном захвате вакансиями (или иными дефектами) электронов, результатом чего является заметное изменение электронной структуры, появление дополнительных локальных энергетических уровней, изменяющих условия поглощения электромагнитного излучения. Это приводит к окрашиванию прозрачных ионных кристаллов. Весьма распространенным типом дефектов подобного типа являются F-центры окраски, наблюдающиеся в щелочно-галоидных кристаллах и представляющих собой образование, состоящее из электрона и удерживающей его анионной вакансии. Помимо F-центров окраски в ионных кристаллах появляются и олее сложные образования, например комплексы дырка—вакансия, комбинации f-центров и т. д. [c.235]

Изменения в электронной структуре молекулы. [c.316]

Молекулы ингибиторов, доноры электронов, адсорбируются на активных местах поверхности металла, образуя с ним химические соединения. Это обусловливается природой металла и электронной структурой молекулы ингибитора. В результате хемосорбции происходит торможение скоростей анодной и катодной реакций и, следовательно, уменьшение скорости коррозии металла. [c.43]

Атомный номер иттрия 39, атомная масса 88,905, атомный радиус 0,181 нм. Известно 18 радиоактивных изотопов и один стабильный с атомной массой 39. Электронная структура fKr]4d 5s . Электроотрицательность 0,9. Потенциал ионизации 6,38 эВ. Кристаллическая решетка а-фазы — при температуре до 1481 °С — п. г. с параметрами а= [c.76]

Атомный номер берклия 97, атомная масса (247). Известно 11 изотопов, наиболее долгоживущий — с атомной массой 247 с периодом полураспада 1380 лет. Электронная структура [Кп]5/ 6 / 7 2. Потенциал ионизации 6,23 эВ. Кристаллическая решетка а-фазы — п.г. с параметрами а=0,3416 им, с= 1,0168 нм р-фазы — г.ц.к. с параметром 0=0,4997 нм. Плотность а-фазы 14,79 т/м , р-фазы 13,24 т/м . [c.175]

В таких типичных полупроводниках, как германий и кремний, имеющих замкнутую электронную структуру, электроны не могут давать вклада в электропроводность до тех пор, пока электронные уровни не будут нарушены в результате энергетических возмущений или образования некоторых дефектов. В частности, это достигается введением в решетку структурных дефектов или химических примесей, которые позволяют изменить обычную концентрацию электронов, а также при тепловом, радиационном и других воздействиях. [c.278]

Если N ЛАшах. то, обозначая увеличение парциального термодинамического потенциала дислокаций за вычетом конфигурационной энтропии через AG (эта величина характеризует увеличение свободной энтальпии твердого тела, вызванное локальными изменениями в атомной и электронной структурах), найдем для химического потенциала дислокаций [c.47]

При физическом описании свойств твердых тел и установлении зависимости этих свойств от атомно-электронной структуры вещества твердого тела широко используются статистические и квантовомеханические представления. Поэтому изложение самых общих основ физики твердого тела, на которых строится современная электроника, без них невозможно. [c.95]

Такое заключение согласуется и с электронной структурой атомов элементов, обладающих ферромагнетизмом. Так как магнитные моменты заполненных оболочек равны нулю, а внешние валентные электроны обобществляются в металле, то ферромагнетизмом могут обладать лишь переходные элементы, характеризующиеся наличием недостроенных внутренних оболочек. Такими элементами являются переходные металлы группы железа, имеющие недостроенную 3 d-оболочку, и редкоземельные элементы с недостроенной 4 /-оболочкой. Так как, с другой стороны, орбитальные магнитные моменты электронов этих оболочек заморожены и их вклад в магнитные свойства твердых тед весьма мал, то ферромагнетизм элементов этих групп может быть обусловлен только спиновыми магнит- [c.293]

X о а р Ф,— В кн. Электронная структура переходных металлов и химия их сплавов, Металлургия , М., 1966. [c.160]

ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА ДЕФЕКТОВ В МАТЕРИАЛАХ, РАЗРУШЕННЫХ ЦИКЛИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИЕЙ [c.139]

Впервые установлена закономерная связь между электронной структурой дефектов и характеристиками усталости материалов. Разработана методика измерения электронно-позитронной аннигиляции (ЭПА) в циклически деформированных материалах. [c.425]

Перед инертными газами располагаются галогены (элементы VII группы периодической системы со значением первого ионизационного потенциала от 10 до 18 эВ) —F, С1, Вг, J, у которых не хватает одного электрона для образования устойчивых электронных оболочек ближайших к ним атомов инертных газов, поэтому они легко присоединяют к себе электрон, образуя соответствующие отрицательные ионы — анионы F , С1 , Вг- J-. Энергию Э, освобождаюш,уюся при присоединении электрона к нейтральному невозбужденному атому с образованием аниона, называют энергией сродства атома к электрону. Наибольшим сродством к электрону обладают атомы галоидов F — 3,4 эВ, С1 — 3,6 эВ, Вг — 3,4 эВ, J — 3,1 эВ. С понятиями потенциала ионизации и энергии сродства к электрону тесно связана ионная валентность, определяемая как число электронов, которое может терять или приобретать атом. Щелочные металлы положительно одновалентны, поскольку они содержат на один электрон больше, чем атомы соответствующих ближайших инертных элементов, например ионная валентность атома Na равна -f 1. Атомы галоидов отрицательно одновалентны, у них не хватает одного электрона для образования устойчивой оболочки ближайших атомов инертных газов. Так, для атома С1 ионная валентность равна —1. Аналогично атомы II группы, теряя два электрона, могут также образовывать ионы с электронной структурой ближайших атомов инертных газов Be +, Mg-+, Са2+, Sf2+, и, следовательно, эти атомы обладают положительной валентностью, равной +2 атомы III группы, теряя три электрона, могут образовывать ионы с валентностью +3 и т. д. [c.57]

Электронная структура атомов, образующих твердое тело, не единственный фактор, обусловливающий различие в заполнении зон. На примере Na l мы видели, что важную роль играет природа химической связи. Характер заполнения энергетических зон зависит также и от структуры кристалла. Так, например, углерод в структуре алмаза — диэлектрик, а углерод в структуре графита обладает металлическими свойствами. [c.231]

Одновременно с переходом П — АФ в происходит переход металл — полупроводник. При Т Т электропроводность меняется на девять-десять порядков. Описание электронной структуры и обзор магнитных свойств VgOa см. в книге Бугаев А. А., За харченя Б. М., Чудновскнй Ф. А. Фазовый переход металл — полупроводник и его применение. Л. Наука, 1979. [c.655]

Спектры вылетающих из образца фото- и оже-элек-тронов чувствительны к электронной структуре, химическим связям, фазовому составу и другим характеристикам кристалла, содержащего эмиттирующий элемент. [c.968]

Остановимся еще на одной особенности ковалентной связи. Выше при решении уравнения Шредингера для молекулы водорода мы конструировали волновые функции с помощью линейной комбинации атомных орбиталей, выбирая за стартовые атомные орбитали изолированных атомов. Однако такой прямолинейный подход не всегда оказывается успешным и, например, для молекул и кристаллов, содержащих атомы углерода (а также кремния, германия и т. д.), он не привел к успеху. Так, изолированный атом С имеет электронную конфигурацию (ls) (2s) 2px2py. Естественно было ожидать, что углерод окажется двухвалентным с двумя перпендикулярными связями. Однако четырехвалентность углерода хорошо известна и, вообще говоря, она могла быть объяснена возбуждением при образовании молекул одного из 2з-элект-ронов и его переходом в 2рг состояние. В этом случае можно было ожидать появления трех более сильных и одной более слабой связей. Однако экспериментально было надежно доказано, что у углерода наблюдаются 4 равноправные связи с углами 109°28. Этот результат удалось полностью объяснить тем, что при вхождении атомов углерода в соединение (причем с самыми разными атомами углеродом при образовании алмаза, водородом или хлором при образовании СН4 или U и т. д.) происходит перестройка их электронной структуры так, что одна 25 и три 2р орбитали углерода гибридизуются, происходит sp гибридизация и [c.111]

Представление структуры методом валентных связей. Каждая пара электронов, обеспечивающая ковалентную связь, изображается линией, проведенной между соответствуюпдими атомами. Например, анализ внешних оболочек показывает, что в атомах молекул Hj, О2 и N2 в образовании ковалентных связей участвуют соответственно одна, две и три пары электронов. Структура этих молекул [c.314]

В сегнетоэлектрических кристаллах, где имеется переход из сегнето-электрического состояния в парафазу, за параметр порядка можно принять электрический дипольный момент единицы объема тела. В фазовых переходах некоторых металлов при низких температурах в сверх-проводимое состояние параметр порядка связан с особенностями электронной структуры, а именно с появлением пар взаимосвязанных валентных электронов. [c.243]

Атомный номер америция 95, атомная масса (243), атомный радиус 0,184. Известно 15 изотопов, наиболее долгоживущий—атомной массой 243 с периодом полураспада 7370 лет. Электронная структура [Нп]5Р752, Потенциал ионизации 5,99 эВ. Криеталличеекая решетка — п.г. е параметрами а = 0,348 нм, с= 1,124 нм, при температуре выше 1077 С — г.ц.к. с параметром а=0,4894 нм. Плотность а-фазы 13,670 т/м р-фазы 13,65 т/и /пл=И74 С, / = 2610 С. На воздухе америций окисляется, реагирует с галогенами, водородом, азотом, водой. Очень ковкий и тягучий металл. [c.175]

Атомный номер кюрия 96, атомная маеса (247). Известно 15 изотопов, наиболее долгоживущий — е атомрюй массой 247 период полураспада 167-10 лет. Электронная структура [Нп]5/ 6 7з2. Потенциал ионизации 6,02 эВ. Кюрий взаимодействует с галогенами, кислородом, азотом, водородом, водой. Кристаллическая решетка — двойная г. п. у. при температуре до 700 °С, с параметрами а = 0,3497 нм, с= 1,1335 нм, выше 700°С-г.ц.к. с параметром а = 0,4382 нм. [c.175]

Атомный номер экавольфрама 106, атомная масса (263). Известно два нестабильных изотопа 259 и 263 наиболее долгоживущий — с атомной массой 263 с периодом полураспада 0,9 с. Электронная структура [Rn]5/ 6d 7sl Потенциал ионизации 7,4 эВ. [c.176]

Выяснение вопроса о том, в каком состоянии присутствуют примеси внедрения в междоузлиях решетки металла, имеет большое значение для ионимания особенностей электронной структуры сплавов внедрения и характера их электронного споктра. Для исследования электронной структуры фаз внедрения в последнее время с успехом применяется метод, ооновапнып на использовании эффекта Мёсобауэра [21]. [c.20]

Вопрос о смещениях атомов вокруг точечного дефекта рассматривался выше без учета электронной структуры металла. Учет электронной подсистемы кристалла приводит при исследовании этого вопроса к некоторым новым результатам. Для выяснения лишь их общей качественной стороны ограничимся простейшей моделью газа свободных электронов проводимости. Появление точечного дефекта сопроволедается изменением распределения зарядов в металле. В случае вакансии удаление положительного иона вызывает появление на его месте эффективного отрицательного заряда, отталкивающего электроны проводимости. При добавлении примесного атома его валентные электроны могут перейти в электронный газ и в результате появится соответствующий заряд в месте расположения иона примеси. Этот заряд, как и в случае вакансии, экранируется электронами проводимости. Таким образом, появление дефекта сопровонсдается измененпем пространственного распределения плотности электронов, соответствующим изменению их волновых функций. [c.86]

Наблюдаемое различие в сверхтонких параметрах, очевидно, связано прежде всего с более высокой динамической активностью атомов зернограничной фазы в сравнении с зеренной фазой, вследствие некоторого различия их электронных структур и фононных спектров [152]. В развитие этих наблюдений в работе [153] установлен рост отношения интенсивностей подспектров зернограничной и зеренной фаз с понижением температуры от комнатной до температуры жидкого азота. Различие этих отношений показывает, что температура Дебая зернограничной фазы на 200° С ниже, чем у зеренной фазы. [c.85]

Ферромагнетизм обусловлен взаимной ориентацией постоянных магнитных моментов групп атомов в одном направлении. Природа парамагнетизма и ферромагнетизма одна. К ферромагнетикам относятся железо, кобальт, никель и некоторые редкоземельные элементы. Общей чертой всех фе рромагнитных материалов является их электронная структура. Железо, кобальт и никель относятся к переходной 3d группе, а редкоземельные элементы —к переходной 4/группе [Л. 5]. Наличие у ферромагнетиков незаполненных d и f оболочек является важной деталью современных теорий ферромагнетизма. Во всех случаях соотношение между диаметром атома D и радиусом нестабильной орбиты г равно или больше 3. Атомы металла, обладающего магнитными свойствами, группируются в области, называемые доменами. Это наименьшие из известных постоянных магнитов. В каждом домене примерно 10 атомов. Шесть тысяч доменов занимают площадь сравнимую с булавочной головкой. [c.10]

Рассмотрены некоторые закономерности изменения термодинамических свойств сплавов переходных металлов в связи с особенностями их электронной структуры. Отмечена валяная роль донорноакцепторного взаимодействия (заполнение недостроенных d-электронных оболочек атомов переходных элементов валентными электронами второго компонента) в формировании энергетических параметров снлавообразования. Табл. 1, рис. 4, библиогр. 31. [c.230]

Роль электронов в металлах как фактора, определяющего их прочность и пластичность, подчеркивалась Я. И. Френкелем еще в ранних работах [1] на основе пористой электронной модели. Современные представления о реальной прочности металлов, учитывающие, с одной стороны, кооперативный характер процессов перемещения атомов при деформации, а с другой — локальный характер разрушения, не отрицают роли электронного фактора. Так, справедливо считается, что наблюдаемые различия прочностных характеристик кристаллов определяются их электронной структурой, а роль дефектов упаковки в механизме деформации и разрушения металлов и качественная связь энергии дефектов упаковки с характеристиками электронной структуры [2] общепринятые. Для дальнейшего развития этих представлений стала очевидной необходимость установления закономерностей взаимосвязи процессов деформации и разрушения с электронными свойствами самих дефектов, ответственных за прочностные свойства металлов [.3]. Со времени открытия явления взаимодействия позитронов с дефектами кристаллической решетки [4] стало понятным, что метод позитронной аннигиляции является уникальным для получения информации об электронной структуре дефектов [5]. В основе этой возможности лежит тот факт, что при наличии в кристал.те дефектов с концентрацией 10 все термализованные позитроны захватываются ими и аннигиляция с электронами в дефектах дает информацию об их электронной структуре. Если концентрация дефектов недостаточна, то в позитронную аннигиляцию будут вносить вклад как совершенные, так и дефектные области кристалла. Следовательно, использование метода электронно-позитронной аннигиляции для анализа структурного состояния в области дефектов, образующих- [c.139]

Электронно-структурные изменения дефектов для никеля и технического железа различны. В никеле циклическая деформация приводит к такому изменению злектрониой структуры (вероятно, ва-кансионпых дефектов), которое характеризуется не только изменением общей электронной плотности в дефектах, но и перераспределением ее между зоной проводил]ости и ионными остовами. В железе изменения электронной структуры дефектов, захватывающих позитроны, связаны с образованием частиц новой фазы и характеризуются иоследовательны.м изменением перераспределения электронной плотности в ионных остовах и полосой проводимости при практически неизменном общем числе электронов в дефектах. [c.145]

Наблюдающиеся изменения в электронной структуре дефетгтов тесным образом коррелируют с прочностными параметрами, харак- [c.145]

Электронная структура дефектов в материалах, разрушенных циклической деформацией / Дехтяр И. Я., Мадатова Э. Г., Чижек А., Шоб М.— В кн. Механическая усталость металлов Материалы VI Междунар. коллоквиума. Киев Наук, думка, 1983, с. 139—146. [c.425]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...