Внедренные атомы распределение

Электронные дефекты вызываются нарушениями в нормальной периодичности распределения зарядов или энергии в твердом теле. Геометрическим дефектам кристалла сопутствуют локальные нарушения распределения зарядов. Например, примесный атом может иметь иной заряд, чем основные атомы в этом случае возникают локальные электронные нарушения. Вакансии или внедренные атомы искажают электрический" заряд. Электроны, поглощая различное количество тепловой энергии, могут изменять свое движение в решетке, например возникновение в полупроводниках потоков положительных и отрицательных зарядов. [c.33]

Распределение невзаимодействующих внедренных атомов по междоузлиям разного типа [c.131]

Равновесное распределение внедренных атомов [c.136]

Равновесное распределение внедренных атомов по междоузлиям разного типа при абсолютной температуре Т [c.136]

Из (7,7) и, в частности, из (7,9) видно, что при Т=0 все внедренные атомы должны собираться в междоузлиях с наиболее глубоким минимумом потенциальной энергии (с наименьшим щ), а междоузлия прочих типов оказываются полностью незанятыми. При Т- оо система стремится к равномерному распределению внедренных атомов по междоузлиям независимо от их типа. Действительно, замечая, что [c.138]

Распределение внедренных атомов по октаэдрическим и тетраэдрическим междоузлиям ГЦК решетки металла будет определяться такими же формулами. Действительно, сохраняя такие же обозначения междоузлий и учитывая, что в ГЦК решетке на N узлов приходится N октаэдрических и 2N тетраэдрических междоузлий, получаем 311 = Э 2 = 27У, 31=. ЗЛ , Лр—7з, 2 = 3, [c.139]

Распределение внедренных атомов по междоузлиям бинарного упорядоченного сплава [c.139]

Формулы (8,12) дают зависимость равновесных концентраций С1 и С2 от степени дальнего порядка т]. Для неупорядоченного сплава, когда ц = 0, междоузлия Ох и О2 в среднем оказываются энергетически эквивалентными и из (8,10) получаем нг= пг- При этом из (8,12) видно, что С1 = С2 = 7г, т. е. имеем в среднем равномерное распределение внедренных атомов по междоузлиям. В сплаве же стехиометрического состава (сд = д = 7з) в состоянии с наибольшим порядком т] = 1 концентрации С1 и С2 наиболее сильно отличаются одна от другой. [c.142]

Равновесное распределение внедренных атомов в металлах по междоузлиям при любых степенях их заполнения [c.144]

Распределение внедренных атомов двух сортов по двум типам междоузлий. Изотопическое упорядочение [c.151]

Рис. 40. Зависимость д (а) и (б) от Сд при Г = 0 в случав распределения внедренных атомов Л и В по октаэдрическим и тетраэдрическим междоузлиям ГЦК решетки.

Приведем примеры возможных упорядоченных распределений внедренных атомов, найденных методом концентрационных волн [18]. В случае ГЦК решетки узлов октаэдрические междоузлия образуют тоже ГЦК решетку междоузлий. Поэтому определение возможных типов упо- [c.180]

Распределение внедренных атомов С по междоузлиям первого II второго типа зададим величинами [c.200]

При изучении сплавов внедрения с любой степенью заполнения междоузлий важно знать, как распределены внедренные атомы по междоузлиям разного типа и с какой скоростью изменяется их распределение после нарушения равновесия, например, после закалки. Эти вопросы были теоретически рассмотрены выше для случая внедрения в решетку металла и упорядочивающегося сплава в предположении, что концентрация внедренных атомов достаточно мала, чтобы можно было пренебрегать случаями замещения ими соседних междоузлий. Однако существует большое количество фаз внедрения, в которых концентрация внедренных атомов не мала, и это предположение уже несправедливо. [c.338]

Смирнов A. A. Распределение и кинетика процессов перераспределения внедренных атомов по междоузлиям разного типа при произвольной степени заполнения междоузлий.— ФММ, 1977, т. 43, с. 81. [c.355]

Смирнов А. А. Применение теории распределения внедренных атомов двух сортов по различного типа междоузлиям в фазах внедрения к проблеме изотопического упорядочения.— ФММ, 1978, т. 45, с. 1110. [c.355]

В процессе ионной бомбардировки в материал вводятся чужие атомы, пик в распределении которых расположен за пиком повреждения., где концентрация внедренных атомов для потоков, эквивалентных 10 н/см , достигает нескольких атомарных процентов. Этот эффект не имеет последствий в случае облучения собственными ионами мишени, но возможно изменение в химическом составе, когда сорт падающих ионов отличается от сорта ионов мишени. Изменение химического состава в процессе ионного облучения наблюдается в сталях и вообще в сплавах. Следует отметить, что даже бомбардировка собственными ионами представляет собой введение дополнительных межузельных атомов, влияние которых возрастает с уменьшением дислокационной плотности и числа смещений на один внедренный атом (число смещений на один внедренный атом не должно быть меньше 100, иначе необходимо учитывать дополнительное количество межузельных атомов). Влияние внедренных атомов на распухание предполагается наиболее эффективным при температуре максимума распухания [231. [c.119]

По описанным выше методам получают монокристаллы, которые всегда содержат микроскопические, структурные неоднородности точечные дефекты, дислокации, субграницы субзерна различной величины, внедренные атомы примесей, выделения частиц и т.д. Эти субструктурные характеристики появляются всегда в той или иной степени при формировании монокристаллов, их количество и распределение меняется в зависимости от условий их роста, кристаллизации и способов получения. [c.87]

Высокая твердость мартенсита объясняется главным образом влиянием внедренных атомов углерода в решетку а-фазы, созданием микро- и субмикроскопической неоднородности строения с равномерным ее распределением по объему, т. е. большим числом нарушений кристаллического строения. Каждый кристалл мартенсита состоит из большого числа блоков, размер которых значительно меньше, чем в исходном аустените. Дробление блоков происходит вследствие больших микронапряжений, возникающих в результате объемных изменений при - а-превращений и соответственно пластической деформации, создающей фазовый наклеп. Поверхности раздела кристаллов мартенсита и особенно границы блоков представляют собой трудно преодолимые препятствия для движения дислокаций. Все это и определяет высокую твердость стали, имеющей мартенситную структуру. Хрупкость мартенсита, вероятно, связана с образованием атмосфер из атомов углерода на дефектах строения. Присутствие углерода и других примесей в твердом растворе повышает электросопротивление и коэрцитивную силу мартенсита, понижает остаточную индукцию и магнитную проницаемость по сравнению с ферритом. [c.200]

Подвижность атомов углерода даже при комнатной температуре достаточна, чтобы по окончании превращения они смогли перераспределиться и занять ближайшие свободные октаэдрические пустоты вдоль направлений [100] и [010] с одновременным исчезновением тетрагональности. Для этого достаточно диффузионных перемещений на очень малые расстояния — в пределах одной элементарной ячейки. Однако в действительности решетка мартенсита сохраняет тетрагональность при комнатной температуре. Теоретический анализ, выполненный А. Г. Хачатуряном, показал, что между атомами углерода в мартенсите стали существует такое деформационное взаимодействие, которое делает термодинамически выгодным их упорядоченное распределение с предпочтительным расположением вдоль одной из кристаллографических осей. Таким образом, тетрагональное искажение решетки мартенсита отвечает минимуму свободной энергии благодаря минимизации энергии упругой деформации решетки, связанной с внедренными атомами углерода, при их упорядоченном расположении. [c.223]

В случае диффузии внедренных атомов во внешнем электрическом поле из уравнения (I.IO) следует, что когда t oo, устанавливается стационарное распределение концентрации, которой удовлетворяет выражению [c.67]

Ионной имплантацией называют процесс внедрения в кристалл ионизированных атомов с энергией, достаточной для проникновения в его приповерхностные области. В настоящее время в электронной промышленности ионная имплантация наиболее широко применяется для ионного легирования кремния при изготовлении полупроводниковых приборов. Энергия легирующих ионов (бора, фосфора или мышьяка) обычно составляет 3-500 кэВ, что достаточно для их имплантации в приповерхностную область кремниевой подложки на глубину 10-1000 нм. Глубина залегания имплантированной примеси, которая пропорциональна энергии ионов, может быть выбрана исходя из требований конкретного применения имплантированной структуры. Основным преимуществом технологии ионной имплантации является возможность точного управления количеством внедренных атомов примеси. Нужную концентрацию легирующей примеси (в кремнии в диапазоне 10 -10 см ) получают после отжига мишени. Кроме того, можно легко управлять профилем распределения внедренных ионов по глубине подложки. Процесс ионной имплантации, проводимый в вакууме, относится к категории чистых и сухих процессов. [c.265]

Движения дислокации, при которых нарушается условие (14.9.1), называются неконсервативными. Эти движения принципиально возможны вследствие того, что в кристаллической решетке имеются дефекты — вакансии и внедренные атомы, которые перемещаются в результате неравномерного распределения между атомами энергии их тепловых колебаний. Можно представить себе, что дефект, находящийся вблизи дислокации, движется, это движение посит диффузионный характер, т. е. описывается математически с помощью уравнения диффузии, и дислокация следует за ним, выходя из своей плоскости скольжения. Подобные диффузионные движения дислокаций возможны, главным образом, при высоких тб мпературах, за их счет относят некоторые механизмы ползучести. [c.472]

В первом случае атом ве-Вакансия щества внедряется в меж-У У, доузлие и искажает кристаллическую решетку в некоторой окрестности внедренного атома. Во втором случае один из атомов вещества удален из кристаллической решетки, что тоже приводит к ее искажению. Так как атомы в кристаллических решетках не неподвижны, а постоянно совершают колебательное движение около некоторого равновесного состояния, то в этом движении они обладают некоторой энергией движения и импульсом. Распределение этих энергий и импульсов между атомами кристалла носит статистический (вероятностный) характер, поэтому на некоторые атомы приходится их достаточно большой уровень, который обеспечивает отрыв атома и образование вакансии. Это, в свою очередь, приводит к появлению в другом месте атома внедрения. В любом кристалле такого рода точечные дефекты постоянно зарождаются и исчезают в силу теплового движения (флуктуации) концентрация их определяется формулой Больцмана [c.132]

Книга в значительно М количестве содержит материал, впервые (или очень редко) излагаемый в монографической литературе. К нему в основном относится ряд вопросов теории распределения внедренных атомов по междоузлиям решетки, в частности, при больших концентрациях этих атомов (например, изотопическое упорядочение), теория диффузии при больших степенях заполнения междоузлий внедренными атомами, а также в случае ее протекания до менедоузлиям разного типа, в которых внедренные атомы имеют различную энергию взаимодействия с окружающими их атомами металла на узлах. Сюда же относится и вся последняя глава о кинетике процессов перерасцределепия атомов внедрения по междоузлиям разного типа. [c.8]

Многие свойства металлов и сплавов сильно зависят от наличия, количества и распределения различных дефектов кристаллической решетки. Вакансии на узлах обуславливают диффузию в металлах и сплавах замещения. Внедренные в междоузлия атомы, также являющиеся точечными дефектами решетки, широко используются на практике для создания материалов с требуемым сочетанием свойств (большое влияние, которое оказывают внедренные атомы на свойства сплавов, уже было рассмотрено во введении). Дислокации обеспечивают протекание процессов пластической деформации. Всевозможные дефекты решетки, являющиеся препятствиями дви-зкепию дислокаций, используются для создания высокопрочных материалов. Электрооопротивление металла 3 л. л. Смпгипп [c.33]

Пользуясь условиями равновесия системы, можно найти формулы для равновесных концентраций и других типов точечных дефектов. Различные случаи равновесного распределения примесных внедренных атомов по мелщо-узлиям разного типа будут подробно рассмотрены в следующих главах. [c.70]

В упорядоченных сплавах междоузлия, даже геометрически однотипные (например, октаэдрические), могут быть неэквивалентными из-за различного среднего окружения их узлами разных типов. Это может привести к тому, что внедренные атомы в таких междоузлиях будут иметь различную среднюю энергию взаимодействия с атомами металлов, замещающих узлы решетки, и вызвать в среднем неравномерное распределение внедренных атомов по таким менедоузлиям ). [c.136]

Рассмотрим кристаллическую решетку, в которой в общем случае имеется несколько типов междоузлий с разной глубиной минимума потенциальной энергии внедренного атома. Ограничимся случаем, когда число внедренных атомов много меньше числа междоузлий каждого типа и, следовательно, могут реализоваться только малые степени заполнения междоузлий. Наддем равновесное распределение внедренных атомов по междоузлиям разного типа, пользуясь атомной конфигурационной моделью, причем не будем учитывать взаимодействия меноду этими атомами ). [c.136]

Нахйдем распределение внедренных атомов по октаэдрическим и тетраэдрическим междоузлиям ОЦК решетки металла. Называя октаэдрические междоузлия междоузлиями первого и тетраэдрические — второго типа и учитывая, что в ОЦК решетке, содержащей N узлов, имеется октаэдрических и 6Л тетраэдрических междоузлий, получаем 911 = % = 6Л , 31 = 9Л , / = /з, 2 = [c.139]

Выше были рассмотрены распределения атомов одного сорта по междоузлиям разных типов, возникающие в результате процессов упорядочения этих атомов и вакантных междоузлий, происходящих при понижении температуры. Однако среди фаз внедрения есть соединения, в которых практически все междоузлия заняты внедренными атомами, например, тригпдрпды некоторых редкоземельных металлов. В таких случаях процессы упорядочения внедренных атомов оказываются возможными, если на междоузлиях находятся атомы двух сортов. [c.151]

Приведем для примера некоторые возможные распределения внедренных атомов в ОЦК решетке металла, которые могут быть получены методом точек ветвления [16]. Были рассмотрены два случая, когда 1) внедренные атомы находятся только в октаэдрических ме кдоузлиях и 2) только в тетраэдрических междоузлиях, В первом [c.174]

В работах [4,5] было рассмотрено влияние примеси внедренных атомов некоторого сорта С на упорядочение и спонтанную намагниченность упорядочивающихся ферро- и антиферромагнитных сплавов А — В как с ОЦК, так и с ГЦК решеткой ). При этом предполагалось, что атомы С могут находиться как в октаэдрических, так и в тетраэдрических междоузлиях. Распределение внедренных атомов по междоузлиям разного типа в упорядоченном состоянии, аналогично (18,14), зависит от степени дальнего порядка ц. В состоянии со спиновым упорядочением (в ферро-или антиферромагнитном состоянии сплава) степень атомного дальнего порядка р, устанавливающаяся при данной температуре, будет зависеть от спонтанной намагниченности ферромагнетика или подрешеток аптпферромагнетика. Поэтому в таких сплавах намагниченность будет оказывать влияние и на распределение внедренных атомов по междоузлиям разного типа. [c.209]

Изложенная выше теория распределения внедренных атомов С по междоузлиям и атомов А и В по узлам решетки сплава А — В — С была развита без учета корреляции между замещениями атомами разных положений. Между тем оостояние упорядочения характеризуется не только параметрами дальнего порядка р и г], но и параметрами корреляции, определяющими связь между вероятностями замещения различных положений в решетке атомами того или иного сорта. Даже в неупорядоченном состоянии сплава (когда ц = ц = 0) сохраняется ближний порядок, степень которого определяется параметрами корреляции. В связи с этим следует отметить, что при исследовании взаимного влияния размещений атомов на узлах и на междоузлиях наряду с рассмотренным в [c.209]

Структура кристалла Na l не может служить доказательством того, что для существования промежуточной фазы необходимо определенное структурное расположение атомов. Фаза Agl-e с упорядоченной решеткой иода, но с произвольным распределением внедренных атомов серебра, показывает, что упорядоченность не является единственной причиной наличия максимума или минимума свойств при стехиометрическом составе. [c.12]

Присутствие в ферритой матрице сталей высокоподвижных атомов углерода и азота приводит к их взаимодействию с дислокациями. В результате вокруг последних возникает повышенная плотность распределения внедренных атомов, а также формирование на дислокациях предвыделений карбидов и карбонитридов. Эти процессы протекают даже при комнатной температуре, приводя к ограничению подвижности дислокаций и закреплению их на местах. Такой вид охрупчивания стали получил название естественного деформационного старения. [c.145]

На рис. 1.5, в изображен возможный механизм распределения внедренных атомов кислорода в U4O9. Кислород внедряется в структуру в точке А, но смещается вдоль направления [110] электростатическими силами атомов урана В и С, которые перешли в пятивалентное состояние для сохранения электронейтральности. Нормальный кислород D затем уходит из своего флюоритного положения в направлении [111], смещаясь к соседней поре. Эта интерпретация дана для модели, предполагающей, что число атомов О" равно числу образовавшихся вакансий (см. табл. 1.2). [c.21]

При больших скалывающих напряжениях величина скоплений определяется, по-видимому, характером препятствий, которые встречают дислокации в плоскости скольжения, а именно, распределением и степенью преодолимости препятствий. В монокристаллах чистых металлов сопротивление сдвигу обусловливается, в частности, взаимодействием параллельных дислокаций, лежащих в близких плоскостях скольжения, сидячими дислокациями, взаимодействием скрещивающихся дислокаций и возникновением при их пересечении уступов [201, 225], которые при последующем движении могут вызвать появление цепочек вакансий или межузловых ионов, и т. д. В поликристаллах решающую роль приобретают границы зерен [231]. В сплавах дислокации при своем движении должны преодолевать включения инородных атомов с той или иной степенью дисперсности препятствием движению служит также адсорбция на дислокациях внедренных атомов ( атмосфера Коттрелла ) [201, 232]. Особый интерес представляет взаимодействие дислокаций со свободной поверхностью кристалла [ИЗ, 117, 233]. [c.204]

Распределение хлора в окислах, выращенных в хлорсодержащих смесях, оказывает сильное влияние на физические свойства системы Si - Si02. Внедрение атомов хлора в слой Si02 исследовалось самыми различными аналитическими методами, такими, как обратное ядерное рассеяние ионов Не" [3.16, 3.17], вторичная ионная масс-спектрометрия (ВИМС) [3.18 -3.20], Оже-спектроскопия [3.14, 3.21], рентгеновская флюоресценция [3.17, 3.22,3.23], электронный микроанализ [3.17] и обратное резерфордов-ское рассеяние а-частиц [3.24, 3.25]. На всех экспериментальных профилях распределения хлора в окисле, полученных различными методами, видно, что основная часть хлора скапливается вблизи границы раздела. Это иллюстрируется рис. 3.4, где показаны профили хлора в окислах, выращенных в 5 %-й среде H I/O2 при температурах 900, 1000 и 1100° С. Времена окисления выбирались таким образом, чтобы толщина слоя окисла всегда приблизительно равнялась 0,1 мкм. Из рис. 3.4 видно, что проникновение хлора в кремний не наблюдается, хотя следует иметь в виду, что разрешение по глубине в измерениях имело неопределенность порядка 5 нм. [c.83]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...