Зоны энергетические в алюминия

Первая зонная структура, которую мы рассмотрим,— это зонная структура простого металла. Прототипом такого металла может служить алюминий его зонная структура показана на фиг. 28. Наиболее впечатляющая черта этих энергетических зон — существование небольших энергетических щелей между различными зонами, например между первой и второй зонами в точке X. Первая зона, начинающаяся из точки Г, очень близка к параболе для свободного электронного газа. Мы увидим, что все энергетические зоны в алюминии действительно очень похожи на зоны для свободных электронов. Сложность показанной на фиг. 28 структуры воз- [c.106]

Как видно из фиг. 28, энергетические зоны в алюминии очень похожи на зоны для свободных электронов. С первого взгляда это могло бы убедить нас в том, что электроны в алюминии почти свободные, а потенциал, создаваемый ионами, совсем слабый. Такое предположение, однако, совершенно несостоятельно. Волновая функция электрона вблизи сердцевины иона абсолютно не похожа на плоскую волну, т. е. влияние потенциала на волновую функцию очень сильно. В то же время, как мы видели, влияние потенциала на энергетический спектр оказывается слабым. Этот парадокс легко разрешить с помощью идеи о псевдопотенциале, который отражает воздействие потенциала на сами энергетические зоны ). [c.111]

Принцип работы генератора водорода заключается в следующем. Энергетическое сырье (вторичный алюминий) из бункера поступает в дозатор, затем подается в реактор. Полученный в результате реакции с водой водород поступает во всасывающий коллектор ДВС, а побочные продукты удаляются из зоны реакции в бак-отстойник. [c.193]

Технические полупроводники могут быть разбиты на четыре группы 1) кристаллы с атомной решеткой (графит, кремний, германий) и с молекулярной решеткой (селен, теллур, сурьма, мышьяк, фосфор) 2) различные окислы меди, цинка, кадмия, титана, молибдена, вольфрама, никеля и др. 3) сульфиды (сернистые соединения), селениды (соединения с селеном), теллуриды (соединения с теллуром) свинца, меди, кадмия и др. 4) химические соединения некоторых элементов третьей группы периодической таблицы элементов (алюминий, галий, индий) с элементами пятой группы (фосфор, сурьма, мышьяк) и др. К числу полупроводников относятся некоторые органические материалы, в частности полимеры, имеющие соответствующую полупроводникам по ширине запрещенную энергетическую зону. Особенности свойств некоторых органических полупроводников, как гибкость, возможность получения пленок при достаточно большой механической прочности, заставляют считать их перспективными. [c.276]

Перечень материалов, используемых в обычной электроэнергетике, сравнительно невелик. Для изготовления деталей и оборудования, испытывающих нагрузки, применяют стали, там, где необходимы проводники электрического тока, используют медь или алюминий, а в качестве изоляционных материалов выбирают органические соединения или керамику. Появление на энергетическом рынке атомных электростанций (АЭС) значительно расширило круг используемых материалов. В активной зоне реактора находятся делящиеся и воспроизводящие материалы, представляющие собой либо металлы (уран, плутоний и торий), либо их окислы или карбиды. В качестве конструкционных материалов активной зоны применяют магний и цирконий, в качестве замедлителя— графит. В системах управления и защиты реакторов используют такие материалы, как бор, гафний и редкоземельные металлы, в качестве теплоносителей ядерных энергетических установок могут быть использованы, например, углекислый газ, гелий, натрий. [c.6]

Из сопоставления данных результатов с расчетными для композиционной панели (см. рис. 31, 34) следует, что в двухслойной панели разрушение в начале процесса деформирования носит более локализованный характер, а затем распространяется, как и в многослойной панели, вдоль границы с низкомодульным материалом. При этом тыльный слой НМ остается неразрушенным, что объясняется главным образом следующим хотя локальный импульс давления был одинаковым как для многослойной панели из КМ и НМ, так и для двухслойной панели из алюминия и НМ, но ввиду существенной разницы в н есткости алюминия и КМ на сжатие в направлении оси z работа внешних сил локального давления в многослойной композиционной панели на порядок превосходит соответствующую работу в двухслойной. Поэтому энергетически воспринимаемое воздействие на композиционную панель более высокое, что приводит и к более значительным зонам разрушения, включая разрушение тыльного слоя НМ. В то же время характерной особенностью разрушения композиционной панели по сравнению с двухслойной изотропной является интенсивное формирование и распространение расслоения КМ в достаточно широкой области по толщине слоев композита за счет разрушения слабого компонента — материала связующего. [c.171]

Поверхность кристалла по геометрическим и энергетическим причинам является активной зоной, атомы которой обладают повышенным термодинамическим потенциалом. На поверхности осуществляются рост и плавление кристалла, конденсация пара и испарение кристалла, адсорбция атомов из окружающей среды и их диффузия в глубь кристалла. На поверхности происходит химическое взаимодействие кристалла с веществом окружающей среды травление, коррозия, окисление и т. п. Химическая активность некоторых металлов (алюминий) нейтрализуется вследствие образования пассивных окис-ных слоев, атомы которых насыщают разорванные межатомные связи. Через поверхность с помощью ионной бомбардировки (имплантация) в приповерхностный слой кристалла можно ввести атомы любых элементов (примесей). Уж наличие внешней поверхности превращает идеальный кристалл в реальный. [c.112]

Для того чтобы образовалась свободная дырка, необходима энергия меньшая, чем для разрыва ковалентной связи. В германии и кремнии для бора, алюминия, галлия, индия эта энергия составляет 0,01 0,07 эВ. Значит, локальные энергетические уровни акцепторной примеси расположены в запрещенной зоне полупроводника вблизи потолка валентной зоны. [c.53]

К металлам относятся все твердые тела, содержащие нечетное число электронов в элементарной ячейке. Действительно, энергетические уровни электронов вырождены относительно двух проекций спина, поэтому нечетные электроны могут заполнить только половину состояний в верхней зоне. К таким твердым телам относятся все щелочные металлы, медь, серебро, золото, алюминий. Например, в кристалле лития на одну элементарную ячейку приходится три электрона. Они заполняют полторы зоны два электрона с противоположными спинами заполняют первую (1з) зону, а третий — половину второй зоны (2з). К металлам могут относиться и твердые тела, состоящие из атомов с четным числом электронов, если энергия Ферми попадает в область перекрывающихся энергетических полос. К таким твердым телам относятся щелочно-земельные металлы, олово, свинец, мышьяк, сурьма, висмут и др. [c.146]

Вторая зонная структура, которую мы рассмотрим, принадлежит германию — типичному полупроводнику. Германий имеет кристаллическую структуру алмаза — гранецентрированную кубическую решетку с двумя одинаковыми атомами в каждой примитивной ячейке. Таким образом, зона Бриллюэна, линии и точки симметрии остаются теми же, что и раньше. Зонная структура германия показана на фиг. 29. В противоположность алюминию энергетические щели между зонами здесь довольно велики. Снова энергия в первой зоне начинает возрастать из точки Г, сильно напоминая параболу для свободных электронов, но искажения теперь значительно более сильные. Зоны в алмазе и кремнии очень похожи на зоны в германии. [c.107]

Ф и г. 28. Энергетические зоны в алюминии для различных линий симметрии, рассчитанные Сегалом (26). [c.106]

Ранее мы показали, что число состояний (волновых векторов) в зоне Бриллюэна равно числу примитивных ячеек в кристалле. Каждое из этих состояний дважды вырождено из-за спина, поэтому каждая энергетическая зона может вместить по два электрона на примитивную ячейку. Гранецентрированная кубическая решетка ялюминия содержит один атом на примитивную ячейку, а каждый атом алюминия может отдать три электрона (лежащих вне уровней сердцевины). Таким образом, в алюминии достаточно электронов, чтобы заполнить ровно полторы зоны. В основном состоянии алюминия будут заняты все уровни вплоть до энергии, называемой энергией Ферми, или уровнем Ферми в алюминии уровень Ферми проходит немного выше третьей зоны в точке W. Овечающая ему горизонтальная линия как раз указывает, до каких пор зоны заполнены. Оказывается, что в этом случае первая зона целиком заполнена, вторая и третья зоны заполнены частично, а четвертая и более высокие зоны пусты. Существование в основном состоянии частично заполненных зон — характерная черта металлов. [c.107]

Ф II г. 50. a — сечение изоэнергетическнх поверхностей во второй зоне в алюминии плоскостью (ПО), проходящей через точку Г б — сечение изо-энергетических поверхностей в третьей зоне в алюминии плоскостью (ПО). [c.155]

В зоне проводимости арсенида алюминия непрямой минимум X расположен ниже непрямого минимума L и прямого минимума Г. Существует значительная неопределенность в значениях и Eg для AIAs. Онтон [28] дал значение fij = 2,95 эВ при комнатной температуре. Монемар [29] получил = 3.070 эВ (это значение включает энергию связи экситона 4 мэВ, взятую такой же, как для GaAs) п Eg 2,163 эВ (включающее энергию связи экситона 10 мэБ, взятую такой же, как для GaP) при Т — 300 к. Дингл и др. [30] для арсенида алюминия при комнатной температуре предложили значения Я = 2,168 эВ и = = 3,018 эВ, а также оценили зиачение Eg как лежащее в пределах от 2,25 до 2,35 эВ. Значения энергетических зазоров, полученные Динглом н др. [30], мы будем использовать в дальнейшем. [c.223]

Структура энергетических зон алюминия изучалась Матиасом и позднее Леем. Рейнор [16] приводит зависимость д(г), вычисленную Матиасом. Первая и вторая зоны перекрываются, а граница Ферми соответствует такому значению энергии, когда электроны обеих зон играют еще значительную роль таким образом, величина рв должна быть больше единицы. Величина полученная численным интегрированием, равна 0,87, чему соответствует рд = 2,2, тогда как, согласно измерениям Кеезома и Кока, р =1,6 (в иредноложении, что Пд=3). Лей при обсуждении упругих свойств алюминия отмечал, что структура зон, по-видимому, отличается от предложенной [c.343]

Переход к разрушению элементов авиационных конструкций на заключительной фазе развития усталостной трещины может быть осуществлен в широком диапазоне температурно-скоростных условий нагружения. Возможны разнообразные ситуации по интенсивности напряженного состояния материала в зоне страгивания трещины применительно к широкому классу конструкционных материалов на основе железа, титана, алюминия, магния и никеля. Поэтому в условиях эксплуатации могут быть достигнуты ситуации с минимально реализованной вязкостью разрушения вплоть до межзеренного проскальзывания или, напротив, может произойти высокопластичное разрушение, в котором сочетаются процессы внутризе-ренного скольжения и межзеренной ползучести. Вся совокупность реализуемых таким образом ситуаций в условиях эксплуатации должна рассматриваться с единых энергетических позиций с привлечением карт или диаграмм областей устойчивого поведения материала [40-42]. [c.97]

Столь внушительное различие в прочностных характеристиках биметаллов возможно объяснить исходя из условий образования зоны соединения слоев. При прокатке схватывание алюминия со сталью происходит в условиях стационарного процесса при ламинарном течении пластической деформации. При сварке взрывом процесс осуществляется в неравновесном, нестабильном состоянии. сопровождаемом турбулентной пластической деформацией. При таком процессе высокий энергетический уровень затрачивается на самооргани- [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...