Вакансии комплексов

Известно, что реакции внедрения в решетку инородных частиц (образование твердых растворов замещения и внедрения) не протекает совсем, если в них участвует идеальная бездефектная решетка. В результате взаимодействия примесных атомов с вакансионными комплексами пористой подповерхностной зоны металлической матрицы (в качестве основы изучались Ре, Сг и Т1 - [74]) образуются чрезвычайно устойчивые и энергетически выгодные конфигурации. Такие комплексы не распадаются в широком интервале температур, вакансии не уходят на стоки. [c.121]

Аналогично тому, как было получено выражение для концентрации дивакансий, можно получить соответствующие формулы для любого комплекса вакансий или междоузельных атомов [c.92]

В реальных кристаллах всегда имеются примеси чужеродных атомов. При наличии точечных дефектов (вакансий и междоузельных атомов) возможно образование комплексов дефект — примесь. Естественно, что образование таких комплексов определяется как концентрацией примеси, так и концентрацией дефектов. В условиях термического равновесия концентрацию таких комплексов можно определить таким же методом, каким мы пользовались при рас- [c.92]

Здесь С и /о обозначены концентрации комплексов и атомов примеси, выраженные в атомных долях г — координационное число атома примеси с —энергия связи вакансии с атомом примеси. [c.93]

Экспериментальное исследование кинетики и температурной зависимости физических характеристик, обусловливаемых дефектами (например, электросопротивления, постоянной решетки, теплосодержания и т. д.), и теоретический анализ полученных данных показали, что основными типами точечных дефектов являются вакансии, межузельные атомы и состоящие из них комплексы. Энергия образования вакансии, определяемая работой по переносу атома из узла решетки на поверхность кристалла, составляет величину порядка 1 эВ (для благородных металлов, например), а межузельного атома — несколько эВ (для Си — 3,4 эВ). Поэтому появление и вакансий и межузельных атомов приводит к повышению термодинамической устойчивости системы, если концентрация и энергия образования дефектов отвечают соотношению (10.17). При этом очевидно, что концентрация одиночных вакансий должна быть заметно выше концентрации межузельных атомов. [c.232]

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]

Первые три стадии возврата, несомненно, связаны с движением и уменьшением концентрации точечных дефектов. Но более точно и однозначно связать каждую стадию с точечными дефектами определенного типа (вакансии, межузельные атомы, дивакансии, комплексы [c.302]

Особым ВИДОМ комплекса дефектов в металле является пара Френкеля — вакансия и межузельный атом того же металла. [c.129]

Разнообразные комплексы могут образовываться при объединении вакансий, а также внедренных атомов металла матрицы с атомами различных примесей. Примеры такого типа комплексов были рассмотрены выше в случае сплавов внедрения Ре — С. [c.130]

Уменьшение коэффициента теплопроводности объясняют дополнительным фононным рассеянием на вакансиях, образующихся в базисных плоскостях, и комплексах внедренных атомов [Ml, 239]. Отсюда понятна аналогия уравнений (3.1) и (3.4). [c.110]

Подсчеты показали также, что число избыточных дырок,, созданных облучением, уменьшается при увеличении степени совершенства структура исходных образцов. Так, у образца,, обработанного при 1500° С, концентрация дырок после облучения составляет 12,7-102° см- , а при 3000° С — 4,4-102° см- . В таком же соотношении находятся и слоевые дефекты, возникшие при облучении (вакансии и их комплексы). При данных условиях облучения, когда подвижны в основном промежуточные атомы и их простые комплексы неустойчивы, отжиг дефектов происходит в результате миграции к стокам (к границам кристаллитов) и аннигиляции с вакансиями. В этом случае большая подвижность промежуточных атомов в образцах с большей степенью совершенства кристаллической струк- [c.121]

Закономерности поведения графита можно качественно-объяснить на основании модели радиационных дефектов. Известно, что в структуре графита при нейтронном облучении создаются два вида дефектов — смещенные атомы и вакансии. Смещенные атомы обладают высокой подвижностью, и большая часть из них занимает вакантные места в решетке, а оставшиеся— образуют молекулярные комплексы. Размеры и число комплексов обусловлены прежде всего температурой облучения. Так, электронномикроскопические исследования показали, что при температуре облучения 150°С образуются равномерно распределенные скопления размером в 40 А. При температуре ниже 500° С, когда вакансии малоподвижны, число смещенных атомов в небольших скоплениях равно примерно числу вакансий. [c.191]

Механизм образования радиационных дефектов и изменение физических свойств материалов под действием реакторного облучения как в ТЯР, так и в реакторах деления состоит в том, что рожденные в реакторе частицы (нейтроны, электроны, 7-кванты, а-частицы и т. д.) создают в облучаемом материале при упругих столкновениях с его атомами ПВА, которые, в свою очередь, создают каскад смещенных атомов и вакансий. В материале возникает ль-шое число точечных дефектов с неоднородной пространственной плотностью. Далее эти дефекты под действием температуры, механических напряжений и облучения испытывают сравнительно медленную эволюцию, образуя комплексы точечных дефектов, выделяясь на внедрениях и неоднородностях, создавая дислокационные петли и поры. Эта эволюция и ее результат — изменение физических свойств материала — рассмотрены в следующих главах. [c.46]

Таким образом, в облученном кристалле движущимся дислокациям необходимо преодолевать кроме обычного рельефа Пайерлса и сил взаимодействия с другими несовершенствами исходной структуры еще целый спектр барьеров радиационного происхождения изолированные точечные дефекты и их скопления, кластеры и дислокационные петли вакансионного и межузельного типов, поры, выделения, возникающие в результате ядерных превращений. В табл. 6 приведена примерная классификация барьеров по степени взаимодействия с дислокациями. Видно, что скопления вакансий и атомы растворенного вещества с симметричными полями напряжений ведут себя, как сравнительно слабые барьеры для движения дислокаций. Дефекты с тетрагональными полями (атомы внедрения в ОЦК-ме-таллах, малые призматические петли, комплексы кластер — атом примеси) являются промежуточными барьерами по сопротивлению [c.62]

Газовые примеси непременно присутствуют в металлах и сплавах промышленного производства. Результаты экспериментального и теоретического исследования поведения материалов под облучением позволяют считать, что газовые примеси играют особую роль в развитии радиационной пористости. Однозначно установлено, что для зарождения пор в облучаемом материале газовые примеси необходимы — они стимулируют объединение вакансий в комплексы и стабилизируют трехмерные вакансионные скопления, препятствуя их разрушению до дислокационной петли. При ионном и электронном облучении алюминия порообразование происходит только в образцах, предварительно насыщенных гелием или выдержанных в газовой атмосфере [126] к подавлению порообразования в меди и никеле при облучении собственными ионами приводит дегазация образцов перед облучением [95]. [c.149]

С Г. ц. к.-решеткой (эти результаты согласуются с данными работы [187]). В этой модели предполагается, что внедренные атомы и вакансии, образовавшиеся при облучении, затем, мигрируя в кристаллической решетке, взаимно аннигилируют или взаимодействуют с примесными атомами, образуя так называемые комплексы. В работе [187] эта модель дополнена взаимодействием точечных дефектов, генерированных облучением, с дислокациями, обусловливающими их восхождение. [c.73]

Эксперименты подтверждают основные положения описанного механизма дефектообразования. Однако переход точечных дефектов в более сложные образования, одновременное присутствие в облученном материале дефектов разного типа и другие явления усложняют картину получаемых результатов. Модели радиационного повреждения, как правило, основаны на рассмотрении концентрации дефектов, которая обычно не может быть измерена непосредственно, поэтому важным является вопрос о соотношении между свойствами и их изменениями, наблюдаемыми экспериментально, и концентрацией дефектов. Еще одно затруднение состоит в том, что дефекты различного типа (мел<узельные атомы, вакансии, комплексы и т. п.) различным образом влияют на те или иные свойства материала. Поэтому полная картина радиационных нарушений может быть рассмотрена только для определенного материала в каждом конкретном случае. [c.90]

Точечные дефекты могут взаимодействовать друг с другом. Если объединяются вакансия и атом внедрения, то происходит аннигиляция обоих дефектов, и атом, бывший ранее междоузель-ным, занимает нормальное положение в решетке. Две вакансии могут объединяться в наиболее простой комплекс дефектов — [c.468]

При значительной концентрации вакансий в кристалле происходит их объединение в дивакансии, тривакаксии и более сложные комплексы. Таким образом, могут образоваться и микропустоты (поры). Объединение вакансий в вакаисионные комплексы вызывается условиями термодинамического равновесия системы, поскольку энергия поливакансий всегда меньше энергии образования составляющих их моновакансий на энергию связи последних в комплексе. Так, например, энергия образования дивакансии Еуг меньше энергии образования двух вакансий, а именно [c.91]

Важным является вопрос о возможности существования кратных точечных дефектов (комплексов), например дивакансий, три-вакансик, тетравакансий и т. д. Простой анализ показывает, что малые скопления дефектов могут быть устойчивее одиночных. Так, если один атом переносится из узла на поверхность, то энергия образования такого дефекта (приходящаяся на атом) может быть получена умножением энергии одной связи со на половину разности числа связей в начальном и конечном состояниях. Так, в ГЦК металле атом, находящийся внутри кристалла, имеет 12 соседей (связей), а на поверхности — в среднем 6. Тогда для энергии образования, приходящейся на одну вакансию, можно получить [c.232]

К настоящему времени выявлена структура некоторых комплексов дефектов. Так, помимо одиночных в металлах достаточно часто возникают дивакансии (бивакансии). Количество вакансий, объединяемых в пары, например, вблизи температуры плавления, может достичь —10 з от общего числа вакансий. [c.233]

Как известно [75, 76], пластическая деформация материалов приводит к значительному увеличению плотности таких дефектов, как дислокации (или их скопления), дефекты упаковки, вакансии (или нх комплексы), междоузельные атомы и т.д. Поля искажений этих дефектов кристаллического строения вызывают смещения атомов из узлов, что приводит к упругим микродеформациям. Если размер блоков достаточно мал (-10" см), это приводит к заметному расширению дифракционных пиков на дифрактограммс. Наличие в поликристал-лическом образце микроискажений (т.е. присутствие кристаллов с вариацией периода решетки) также приводит к расширению пиков на дифрактограмме. В настояи ,ее время развит1)1 три метода (аппроксимации или интегральной ширины, гармонический анализ формы рентгеновских линий, метод моментов), основанные на анализе формы дифракционных линий, с помощью которых могут быть найдены размеры блоков и величина микродеформаций в случае их раздельного и совместного присутствия в исследуемом образце. Зачастую имеется однозначная связь между величиной микродеформаций и плотностью хаотически распределенных дислокаций. [c.160]

Рассмотрим, например, энергию связи вакансий в ди-вакапсии, т. е. в комплексе пз двух вакансий, занимаю- [c.121]

Аналогично могут быть рассмотрены комплексы из большего числа вакансий. Однако ири этом энергия их образования будет зависеть от вида конфигурации вакансий в комплексе. Грубую оценку энергии образования сферического комплекса из п вакансий и их связи в таком комплексе можно получить в модели нгесткого континуума, рассмортенной в 4. Применим формулу (4,22) к случаю сферического комплекса (полости) из п вакансий радиуса г и объема па (где со — атомный объем). Тогда энергия его образования Е будет иметь вид [c.122]

Таким способом был подтвержден вывод о стабильности дивакансий. Возможные типы их конфигураций в ОЦК решетке железа [73] показаны на рис. 22 ). Конфигурация, изображенная на рис. 22, б, оказалась более стабильной. Ее энергия связи оказалась равной 0,20 эВ, тогда как в комплексе, пзображенном на рис. 22, а и состоящем из двух вакансий на ближайших узлах, вакансии связаны с энергией только 0,13 эВ. В случае комплекса из трех вакансий (тривакансии) в ГЦК решетке меди сравнивались конфигурации трех типов, изображенные на рис. 23 [57, 1, 77]. Оказалось, что линейная конфигура- [c.123]

Аналогичные расчеты для плоского комплекса из 19 вакансий привели к еще меньшому значению расстояния между атомными плоскостями (di = l,l(i). Такого же типа задача была решена другим методом Плпшкпным и Подчиненовым [102], причем получена более сложная картина смещений атомов около комплекса вакансий. [c.125]

На диффузию внедренных атомов могут оказывать влияние образующиеся комплексы точечных дефектов (см. 5), в состав которых входят эти атомы. В связи с этим в литературе обсуждались возмоишости таких механизмов диффузии, когда эти комплексы, например пары впедренный атом — вакансия на узлах, диффундируют как целое в кристаллической решетке (см., например, статьи в сборнике [1]). [c.239]

Р1з рис. 63, 64 видно, что отклонения кривой 1п О как функции 1/Т от прямой линии в этих случаях имеют характер, противоположный ожидаемому на основании изложенной выше теории диффузии по двум типам междоузлий (выпуклость на экспериментальных кривых обращена к оси ЦТ, а не от нее). По-видимому, в этих случаях аномалии связаны с какими-то другими эффектами. Высказывались нредположения [18] о том, что упомянутые аномалии обусловлены возникновением комплексов внедренный атом — вакансия на узле решетки металла, перемещающихся при диффузии в кристалле. Однако эти предположения не являются общепринятыми и встречают возражения [16, 20]. Вопрос о причинах аномалий еще не может считаться достаточно выясненным. [c.260]

Не удивительно, что концентрация кислорода оказывает сильное влияние на радиационную чувствительность приборов, так как известно, что кислород взаимодействует с вакансиями, образуя рекомбинационный уровень (А-центр), расположенный примерно на 0,16 эв ниже дна зоны проводимости [77]. О влиянии А-центров или других примесно-вакансиоп-ных комплексов на радиационную стойкость приборов известно очень мало. Однако поскольку известно, что кремниевые вакансии подвижны при комнатной температуре и склонны к образованию комплексов с кислородом и фосфором [77, 78], то несомненно полезными и интересными были бы исследования влияния различных примесей на радиационную стойкость полупроводниковых приборов. Основные рекомбинационные уровни кремния и их свойства приведены в табл. 6.10. [c.310]

Л/max = (0,5-ь1). 10 дисл/см [32] (при этом на одну дислокацию в среднем приходится парциальный объем кристалла 1/jVniax). по аналогии с числом Авогадро эту величину можно считать одним молем дислокаций подобно тому, как говорят о моле вакансий или комплексов точечных дефектов [38]. Тогда ее размерность дисл/моль , а число молей равно NIN y . Вычисляя парциальную работу на создание одной дислокации, приходящуюся на ее парциальный объем (т. е. умножив объемную плотность работы на 1/Л/шах). и затем умножая на число дислокаций в одном моле, получим выражение (72), имеющее размерность Дж/моль , свойственную химическому потенциалу как парциальному мольному термодинамическому потенциалу. [c.47]

В отличие от закалки металлов с высоких температур при облучении образуется одинаковое количество вакансий и межузельных атомов. Если бы процесс нарушений при облучении сводился только к образованию пар Френкеля и их рекомбинации, то можно было бы относительно просто представить условия равновесной рекомбинации антинарушений и установить период самовосстановления структуры и свойств материала. В какой-то мере такая картина изменения дефектной структуры, по-видимому, может реализоваться после облучения до малых доз совершенных кристаллов ( усов ). В действительности даже при наличии только изолированных точечных дефектов в решетке реальных кристаллов наряду с рекомбинацией протекают более сложные процессы взаимодействия точечных дефектов друг с другом с образованием двойных, тройных и т. д. комплексов, кластеров. Каждый из первичных дефектов может взаимодействовать с примесными атомами, дислокациями, границами раздела. В результате этого возникают комплексы вакансия — атом примеси, внедренный атом — атом примеси, пороги и суперпороги на дислокациях, изменяется перераспределение элементов в растворе, состояние границ раздела, конфигурация дислокаций. [c.60]

В предыдущем параграфе указывалось на образование в рассматриваемой системе цепи комплексов типа [TiOe], соединений переменного состава Ti0.x, включающих кислородные вакансии. Высокие адсорбционные свойства двуокиси титана и тита-натов позволяют использовать их для очистки щелочных металлов от кислорода методами, сходными с абсорбционной хроматографией водных растворов. Для ускорения переноса здесь также может быть использовано наложение э. д. с. постоянного тока. [c.278]

Осн. вклад в диффузионную П. к. дают вакансии, т. к. энергия их образования существенно меньше, чем энергия образования межузельных атомов. Если в узлах решётки раснолагаютсн атомы разных сортов, вакансии могут образовывать с нек-рыми из них связанные состояния, комплексы вакансия — атом , и мигрировать по кристаллу в составе таких комплексов. Этот эффект затрудняет диффузионную П. к., причем в случае образования малоподвижных комплексов очень сильно. Кроме того, он приводит к пространственному перераспределению атомов те из них, что входят в состав комплексов, сегрегируют на ваканси-онньгх стоках, затягиваются в области сжатия, уходят из растянутых областей. [c.634]

Типы и концентрация устойчивых Р. д. определяются как условиями облучения, так и свойствами самих твёрдых тел. При этом для лёгких частиц и фотонов не слишком высоких анергий наиб, характерно образование устойчивых точечных дефектов (изолиров. вакансии или междоузельные атомы, дивакансии, комплексы компонентов пары Френкеля с примесными атомами и т. п.). При облучении нейтронами устойчивый кластер представляет собой дпваканспонное ядро, окружённое примесно-дефектными комплексами. При ионной бомбардировке плотность точечных дефектов в кластере больше, чем при нейтронной, и она тем выше, чем больше масса иона. При этом важную роль в формировании устойчивых кластеров играет процесс пространственного разделения вакансий п междоузельных атомов, предшествующий стадии квазихим. реакций. В силу этого устойчивые кластеры, возникающие при ионной бомбардировке, имеют более сложную структуру II состоят из вакансионных комплексов с разл. числом вакансий, примесно-дефектных комплексов, а также атомов внедрённой примеси. При облучении кристаллов тяжёлыми ионами устойчивые кластеры представляют собой локальные аморфные области. [c.204]

ТОЧЕЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ (нульмерные дефекты) — нарушения идеальной кристаллич. решётки, ограниченные одним или неск. узлами. Т.д. являются вакансии, дивакан-сии, межузельные атомы, а также комплексы примесных атомов с вакансиями, дивакансиями и межузельными атомами. Т.д. могут быть собственными и примеспыми. Упругое поле, созданное Т.д., может быть значительным в пределах области, охватывающей несколько постоянных решётки а, а кулоновское—несколько десятков постоянных а. [c.150]

ИХ комплексующую способность. Можно предположить, что в результате термического распада комплексона и комплексонатов образуется большое число вакансий, а образующиеся при этом промежуточные комплексы обладают той же или лишь несколько меньшей прочностью (рК), чем исходный комплексен или комплексонат. В этих условиях, при увеличении числа вакансий должна возрасти суммарная комплексообразующая способность. При определенном уровне температур увеличение числа вакансий прекращается, а прочность промежуточных комплексов уменьшается. В связи с этим резко падает комплексообразующая способность при дальнейшем росте температур происходит полное разрушение комплексонатов. Это приводит к образованию в растворе формальдегида. Главными составляющими продуктов разложения являются амины, углекислота и метан. Состав твердой фазы зависит от катиона-ком- [c.77]

Если превращение происходит быстро, то энергия А1Уп.п не успевает выделрггься в окружающую среду и реализуется в металле в виде дефектов (искажений) кристаллического строения (дислокаций, вакансий, границ или их комплексов). При этом [c.143]

Малый размер зерен обусловливает большую развитость и протяженность межзеренных границ раздела, которые при размере зерна от 100 до 10 нм содержат от 10 до 50 % атомов нано-кристаллического твердого тела. Кроме того, сами зерна могут иметь различные атомные дефекты, например вакансии или их комплексы, дисклинации и дислокации, количество и распределение которых качественно иное, чем в крупных зернах размером 5—10 мкм и более. Наконец, если размеры твердого тела по одному, двум или трем направлениям соизмеримы с некоторыми характерными физическими параметрами, имеющими размерность длины (размер магнитных доменов, длина свободного пробега электрона, дебройлевская длина волны и т. д.), то на соответствующих свойствах будут наблюдаться размерные эффекты. [c.13]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...