Поляризуемость кристалла

Запишем поляризуемость кристалла [c.315]

Следует иметь в виду, что мы рассматриваем (36.5) как формулу для поляризуемости кристалла алмаза. Тогда разложение [c.249]

Поэтому взаимодействие колебаний, изменяющих поляризуемость кристалла, с электрическим полем фотонов в кристалле определяется выражением, квадратичным относительно напряженности [c.77]

Таким образом, учет влияния взаимодействия электрона с акустической ветвью колебаний мало изменяет поляризуемость кристалла вокруг электрона, обусловленную взаимодействием большого радиуса и приводящую к появлению локализованного состояния Р сравнительно большого радиуса. Однако в некоторых кристаллах взаимодействие электронов с акустическими фононами может приводить к появлению более устойчивых состояний малого радиуса (пунктирная кривая 1 на рис. 47), или [c.255]

Полупроводник собственный, плотность электронов 16.1 Поляризации индекс 3.10 Поляризуемость кристалла 24.9—24.11 Потенциал парный 9.2, 9.5, 9.8 [c.634]

Опыты первого типа дополняют наши сведения об энергиях плазмонов в твердых телах. Опыты второго типа показывают, как межзонные переходы приводят к изменению величины е(м) по сравнению с ее значением для системы типа свободных электронов. Эти опыты позволяют также весьма точно измерить эффективную массу т для рассматриваемых металлов ). Наконец, третья группа опытов дает важные сведения о характерных межзонных переходах в исследуемых кристаллах. Далее, эти измерения позволяют выделить большую область частот, в которой электроны твердого тела ведут себя как свободные. Наконец, оказывается возможным указать момент, когда d-зона (если она имеется) начинает давать заметный вклад в поляризуемость кристалла. [c.268]

В ковалентных кристаллах, однако, значительная часть электронного заряда располагается между ионами (образуя так называемые ковалентные связи). Наличие такой составляющей полного заряда представляет собой уникальное свойство конденсированного состояния и не имеет аналогов в распределении заряда в отдельных изолированных ионах (атомах, молекулах). Более того, поскольку эта составляющая обусловлена наиболее слабо связанными атомными электронами, она дает очень важный вклад в поляризуемость кристалла. Поэтому при расчете диэлектрических свойств ковалентных кристаллов необходимо рассматривать поляризуемость кристалла как единого целого, прибегая для этого с самого начала к зонной теории или пользуясь феноменологическим подходом, основанным на представлении о поляризуемости связей . [c.177]

Разупорядочение ионных кристаллов происходит преимущественно в той подрешетке, ионы которой обладают меньшим радиусом, более низкой валентностью и меньшей деформируемостью. Разные типы разупорядоченности иногда могут переходить один в другой при повышении или понижении температуры. Так, РЫа ввиду большой поляризуемости ионов I при низких температурах обладает катионной проводимостью, в то время как анионная проводимость становится значительной только в области более высоких температур. [c.38]

Для многих диэлектриков (ионные кристаллы, аморфные вещества) важно знать электронную поляризуемость ионов. Поляри- [c.279]

Если для расчета электронной тепловой поляризации пользоваться классическими представлениями, то результаты будут примерно такими же, как в случае ионной тепловой поляризации. Ясно, однако, что при описании движения электронов в кристаллах пренебрегать квантовыми эффектами нельзя. Необходимо учитывать, что эффективная масса электронов в кристалле сильно отличается от массы свободного электрона, что электроны в твердом теле подчиняются статистике Ферми —Дирака и т. д. Точные расчеты поляризуемости в этом случае достаточно сложны. [c.288]

В общем случае, как мы видели в гл. 4, напряженное состояние характеризуется тензором второго ранга с девятью компонентами. В то же время поляризуемость Р —это вектор, описываемый тремя компонентами. Экспериментально установлено, что, когда произвольное напряжение действует i a нецентросимметричный кристалл, каждая компонента поляризуемости Pi линейно связана со всеми компонентами тензора напряжений ац [c.296]

Ионная поляризация — упругое смещение противоположно заряженных ионов в узлах кристаллической решетки ионных кристаллов под действием внешнего поля. Это тоже быстрый вид поляризации, устанавливающийся за время порядка 10 —10 с. Поскольку в ионных кристаллах существует еще и электронная поляризация, а = аэ + ак (а — ионная поляризуемость) и такие диэлектрики отличаются большим значением е,, чем неполярные. [c.544]

Жидкие кристаллы образуются органическими веществами, молекулы которых имеют удлиненную форму и проявляют определенную жесткость вдоль продольной оси. Повышению жесткости способствуют плоские сегменты в самих молекулах, например бензольные кольца. Наличие полярных групп на концах молекул (или легко поляризуемых групп атомов) также способствует появлению жидкокристаллического состояния. [c.36]

Простейшей моделью среды, обладающей нелинейной зависимостью поляризации,от приложенных полей, является совокупность N ангармонических осцилляторов [19]. Модель позволяет выявить все основные свойства нелинейной поляризуемости второго порядка. Она полезна как для выяснения физического смысла более общих свойств нелинейных поляризуемостей, так и дад установления особенностей молекулярных кристаллов. [c.8]

Очевидно, что перенос заряда в КПЗ дает в линейную и нелинейную поляризуемости не меньший вклад, чем внутримолекулярный перенос заряда. Поэтому КПЗ обладают значительной гиперполяризуемостью [43]. Кристаллы КПЗ, по-видимому, имеют тенденцию кристаллизоваться с центром инверсии, поэтому известно мало кристаллов КПЗ, обладающих большой нелинейной восприимчивостью. [c.66]

В разделе рассмотрено расположение молекул в элементарных ячейках некоторых кристаллов. Все рассматриваемые кристаллы, кроме одного, нецентросимметричны и в той или иной степени используются для генерации второй гармоники излучения лазеров. Приводимые ниже данные об их строении использовались для вычисления нелинейных поляризуемостей по формулам (43), (45), (46). Рассмотрение структур кристаллов помогает выявлению корреляции между нелинейной восприимчивостью и гиперполяризуемостью. [c.69]

Коэффициенты при Р что [шссматривается состояние кристалла при напряжениях, равных нулю (свободный кристалл). Предположим, что в неполярной фазе х>0- При Р = 0 Л (0) = О, что соответствует первому минимуму ф-ции А. Если предположить, что из трех величин X и 5 только величина х (обрат1[ая поляризуемости кристалла а) зависит от темп-рь[, то сразу же после того как % становится меньше нуля, ф-ция А (Р) будет иметь (кроме максимума при Р = 0) еще два максимума при Р О (см. рис.З,о.). Состояние с х=0, т. о., соответствует сегието-электрич. фазовому переходу. В рассматриваемом [c.503]

Механизм возникновения импульса тока можно объясниФь следующим образом. Ионизирующая частица, или рентгеновский квант, передает энергию связанным электронам, переводя их в зону проводимости, где они под действием внешнего электрического поля движутся к положительному электроду. Ток, получаемый в полупроводниковых счетчиках, значительно больше тока ионизационной камеры. К достоинствам кристаллических счетчиков следует также отнести малую продолжительность импульса (менее 1 мкс) и простоту конструкции. В то же время поляризуемость кристалла и необходимость в предварительной специальной термической обработке его ограничивают применение кристаллических счетчиков. В настоящее время они используются [c.108]

В квантовой теории кристаллической решетки, в частности при рассмотрении оптических свойств, существенную роль играют различные физические величины, которые зависят от смещений ионов из их положений равновесия. Мы рассмотрим здесь три характерные величины У —потенциальную энергию кристалла М — электрический момент кристалла Р —поляризуемость кристалла. Это типичные инвариантные и ковариант-ные величины, свойства преобразования которых мы изучим. В динамической теории эти величины или связанные с ними квантовомеханические величины используются непосредственно при получении количественных выражений для коэффициента инфракрасного поглощения или сечения комбинационного рассеяния света. Обсуждение использования этих величин в такой теории приведено ниже в 120, а та сже в работах [8, 67]. Здесь мы изучим возможность получения максимальной информации об этих инвариантных и ковариантных кристаллических величинах с помощью группы пространственной симметрии . В этрм параграфе кристаллические инварианты обсуждаютря только на основании теории представлений, т. е. рассматривается действие только унитарной группы к). [c.326]

Проявление колебаний одновременно в спектре инфракрасного поглощения и в спектре комбинационного рассеяния света, т. е. отсутствие центра инверсии, означает, что кристалл является пьезоэлектрическим. Это эквивалентно также утверждению, что в кристалле должен наблюдаться линейный электрооп-тический эффект (эффект Поккельса). Хотя мы здесь и не собираемся проводить подробное обсуждение теории комбинационного рассеяния света в пьезоэлектрических кристаллах, основные новые эффекты можно достаточно просто рассмотреть на базе уже изложенной теории. Ограничимся обсуждением кубических пьезоэлектрических кристаллов, относящихся к точечной группе Гй. В кристаллах этого класса для полного описания электрооптического эффекта необходимо знать единственную электрооптическую постоянную. Напомним [35], что электро-оптический эффект состоит в модуляции оптической поляризуемости кристалла приложенным извне электрическим полем. Но в нащем рассмотрении роль приложенного , или внешнего , электрического поля выполняет макроскопическое поле сопровождающее длинноволновое дипольное оптическое колебание, взаимодействующее с собственным нолем. Поэтому линейный электрооптический эффект означает наличие тензорной свя-зц между макроскопическим электрическим полем и оператором [c.55]

Колебания атомов в кристаллах проявляются в ряде явлений. В частности, при поглощении и испускании инфракрасного света, при неупругом рассеянии света видимых и инфракрасных частот (раман-эф( кт) при неупругом рассеянии нейтронов при исследовании резонансного поглощения гамма-квантов ядрами атомов (эффект Мёссбауэра) и др. В разных явлениях проявляются разные ветви колебаний. Например, поглощение и испускание света связано с рождением и исчезновением фононов, которые соответствуют поперечным колебаниям, изменяющим электрический дипольный момент кристалла раман-эффект связан с фононами, соответствующими поперечным колебаниям атомов, изменяющим поляризуемость кристалла рассеяние нейтронов связано с продольными фононами, которые вызывают локальные изменения плотности кристалла. [c.49]

Индукционные силы притяжения, связанные с поляризацией адсорбированных молекул полем твердого тела, очень малы по сравнению с сильной кулоновской связью, рассмотренной в следующем пункте. Однако этими силами нельзя пренебрегать, когда хемосорбция и кулоновские взаимодействия отсутствуют. Главная проблема заключается в определении электростатического поля над поверхностью твердого тела. Грин и Зейватц [32] оценили энергию индукционного взаимодействия криптона с поверхностью (111) германия, она оказалась равной 0,8 ккал/моль. По всей вероятности, этот порядок величины характерен для всех ковалентных поверхностей. Свойства поверхности ионных полупроводников в этом отношении схожи с таковыми для ще-лочно-галоидных кристаллов, для которых поле над поверхностью можно весьма легко рассчитать (см. приложение В). Так, например, атом криптона над положительным ионом плоскости (100) решетки Na l находится в электростатическом поле 10 В/см, которое с учетом поляризуемости кристалла, равной 2,46 10-2 дает ф/ = 0,02 ккал/моль. [c.171]

Аналогичным образом происходит и генерация третьей гармоники с частотой Зсо. Мощность третьей гармоники пропорциональна кубу мощности излучения падающей волны. Трудность получения генерации третьей гармоники связана с малым значением поляризуемости на тройной частоте. Это обстоятельство вынуждает применять потоки большой интенсивности, что часто приводит к разрушению материала. Однако, несмотря на эти трудности, генерация третьей гармоники наблюдается при выполнении условия синхронизма в исландском шпате (СаСОз), обладающем значительным двойным лучепреломлением, а также в некоторых оптически изотропных кристаллах (Ь1Р, ЫаС1) и жидкостях. [c.305]

Диэлектрики, в силу того, что свободных носителей заряда в них мало, состоят по сути из связанных заряженных частиц положительно заряженных ядер и обращающихся вокруг них электронов в атомах, молекулах и ионах, а также упруго связанных разноименных ионов, )асположенных в узлах решетки ионных кристаллов. Толяризация диэлектриков — упорядоченное смещение связанных зарядов под действием внешнего электрического поля (положительные заряды смещаются по направлению вектора напряженности поля , а отрицательные— против него). Смещение / невелико и прекращается, когда сила электрического поля, вызывающая движение зарядов относительно друг друга, уравновешивается силой взаимодействия между ними. В результате поляризации каждая молекула или иная частица диэлектрика становится электрическим диполем — системой двух связанных одинаковых по значению и противоположных по знаку зарядов q, Кл, расположенных на расстоянии I, м, друг от друга, причем q — это либо заряд иона в узле кристаллической решетки, либо эквивалентный заряд системы всех положительных или системы всех отрицательных зарядов поляризующейся частицы. Считают, что в результате процесса поляризации в частице индуцируется электрический момент p=ql, Кл-м. У линейных диэлектриков (их большинство) между индуцируемым моментом и напряженностью электрического поля , действующей на частицу, существует прямая пропорциональность р = аЕ. Коэффициент пропорциональности а, Ф-м , называют поляризуемостью данной частицы. Количественно интенсивность поляризации определяется поляризованно-стью Р диэлектрика, которая равна сумме индуцированных электрических моментов всех N поляризованных частиц, находящихся в единице объема вещества [c.543]

Другого типа светоиндуцнрованное намагничивание прозрачной среды наблюдается при воздействии на неё мощного циркулярно поляризованного излучения. Тер-модинамич. рассмотрение этого эффекта показывает, что намагниченность среды создаётся вращающимся переменным электрич. полем, дeй твy№п им подобно эфф. магн. полю знак намагниченности определяется знаком циркулярной поляризации света. В иск-ром смысле этот эффект обратси эффекту вращения плоскости поляризации в магн. поле и поэтому его паз. о б-ратным эффектом Фарадея. Он наблюдается лишь при амплитудах эл.-магн. поля, при к-рых заметна роль нелинейной поляризуемости среды. Экспериментально этот эффект наблюдался в кристаллах с примесными парамагнитными центрами, а также в парах металлов. [c.703]

П. р. для аморфных веществ и жидкостей, где существует лишь ближний порядок в расположении атомов, не имеет таких ярких фпз. проявлений, как в кристаллах. П. р., как и поляризуемость в др, диапазонах эл.-магн. спектра, является универсальной характеристикой диэлектрич. свойств среды. С её помощью возможно описание всех оптич. явлений в рентг. диапазоне, и прежде всего дифракции. [c.75]

Проявление фононной подсистемы рассматривалось выше только как фактор, определяющий уширение спектральных полос электронных переходов, или как источник линий фононных повторений электронных переходов, сопровождаемых поглощением или рождением оптич. фононов. Если при возбуждении фононов наводится дипольный момент, то эти колебания проявляются в спектрах ИК-поглощеняя (оптич. ветви). Колебания, меняющие поляризуемость, проявляются в спектрах комбинац. рассеяния. В кристаллах, обладающих центром инверсии, существует т. н. альтернативный запрет — одно и то же колебание может проявиться либо в ИК-спектре, либо в спектре комбинац. рассеяния света. По законам сохранения энергии и импульса в спектре поглощения проявляется не вся ветвь оптич. колебаний решётки, а узкий интервал вблизи критич. частоты. Если при поглощении света рождается один оптич. фонон, то частоты ИК-полос лежат в далёкой ИК-области. В молекулярных кристаллах частоты колебаний соответствуют внутримолекулярным колебаниям и имеют частоты от - 3500 см и ниже, т. е. полосы поглощения расположены в области от 2,7 мкм я ниже. Кроме того, имеются более слабые полосы, соответствующие возбуждению двух или более фононов или возбуждению неск. фононов одной частоты, полосы поглощения к-рых лежат в ближней ИК-области. [c.628]

СТРУКТУРНЫЙ ФАКТОР (структурная амплитуда) — величина, характеризующая способность одной элементарной ячейки кристалла когерентно рассеивать рентг. излучение в зависимости от числа N атомов в ячейке, их координат X j, у j, Zj и атомных факторов / . С. ф. тесно связан с фуръе-компонентами поляризуемости рентгеновской. [c.9]

Другой механизм влияния электрич. поля на оптич. свойства вещества связан с определ. ориентацией в поле молекул, обладающих постоянным дипольным моментом или анизотропией поляризуемости. В результате у первоначально изотропного ансамбля молекул появляются свойства одноосного кристалла. Характерное время ориентационных процессов колеблется от 10 —10 с для газов и чистых жидкостей до 10 с и больше для коллоидных растворов, молекул, аэрозолей и т. п. Особенно сильно выражен ориентационный эффект в жидких к р и с т а л л а X (время релаксации 10" с), в них наблюдается целый ряд электрооптич. эффектов. В твёрдых телах при наложении электрич, поля наблюдается появление оптической анизотропии, обусловлен, установлением различий в ср. расстояниях между частицами решётки вдоль и поперёк поля (стрикционный эффект). Как ориентационный, так и стрикционный эффекты не только дают существ, вклад в эффект Керра, но и приводят к изменению интенсивности и деполяризации рассеянного света под влиянием электрич, поля (т. н. дитин дализм). [c.589]

Поляризация представляет собой процесс смещения структурных элементов (электроноб, атомов, ионов и др.) кристаллической решетки со своего нормального положения под влиянием электрического поля. В результате взаимодействия с внешним электрическим полем происходит нарушение и перераспределение электростати- чe киx сил, действующих внутри кристалла, при сохранении его общей нейтральности. Механизм поляризации может быть различен в зависимости от того, какие структурные элементы участвуют в процессе поляризации, В керамических материалах имеются следующие основные виды поляризации электронная, ионная, электронно- и ионно-релаксационная, спонтанная (самопроизвольная). Степень поляризации керамического диэлектрика и его поляризуемость в целом складываются-как сумма поляризаций каждого вида. Диэлектрическая проницаемость керамики отражает ее поляризуемость. [c.16]

Дифракция рентгеновского излучения в монокристаллах рассматривается в литературе в приближении классической электродинамики как рассеяние электромагнитного излучения в среде с трехмерно-периодическим распределением электронной плотности. При такохМ подходе рассеивающая способность кристалла характеризуется поляризуемостью а (г) [7 ], которая может быть разложена в ряд Фурье по векторам Ь обратной решетки кристалла [c.306]

Сказанное справедливо и для жидких- кристаллов с отрицательной диэлектрической анизотропией, у которых поляризуемость вдо. 1ь длинной оси молекулы меньше, чем вдоль поперечной (Дв = <0), лишь с той разницей, чю исходно молекулы ориентируют вдоль силовых линий электрического поля и приложение поля ведет к увеличению Д эфф от О до Длтах=Пе—/Jo. [c.23]

Следовательно, восприимчивости на высоких и низких частотах примерно равны в случае, когда электронно-колебательное взаимодействие является слабым ( электронной поляризуемостью на частоте О. Как мы увидим ниже, это условие часто соблюдается в молекулярных кристаллах. [c.34]

Перейдем к рассмотрению кристаллов класса 2 моноклинной синго-нии. Эти кристаллы имеют пять независимых, отличных от нуля составляющих йц (см. (24)). Составляющие поляризуемости для удвоения [c.169]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...