Спектр решетки алмаза

Математическая формулировка правил отбора находит физические приложения при определении интенсивности процессов перехода. Именно здесь, при интерпретации или предсказании оптических спектров, можно применить весь предшествующий анализ. Применение методов теории групп к динамике кристаллической решетки иллюстрируется на примерах определения энергии и симметрии колебательных состояний, а также анализа оптических спектров решетки кристаллов, имеющих структуру алмаза (алмаз, кремний, германий), и кристаллов со структурой каменной соли (хлористый натрий). Приводятся примеры задач для совершенных кристаллов й для кристаллов с точечными дефектами. [c.16]

Спектр пропускания в инфракрасной области для монокристалла кремния показан на рис. 2.12. В данном случае ИК-излучение взаимодействует с колебаниями решетки очень слабо, поскольку поглош,е-ние света связью Si-Si, не имеюш,ей постоянного дипольного момента, является запреш,енным процессом. Могут происходить лишь процессы второго порядка, когда излучение индуцирует диполь, который взаимодействует с излучением [2.2]. Эти процессы имеют очень низкую вероятность, поэтому решеточное поглош,ение света в кремнии и других кристаллах с центром инверсии (алмаз, Ge) является слабым, фотоны ИК-диапазона поглощаются в двухфотонных процессах. Для таких кристаллов, как алмаз, кремний и германий, возможно также поглощение с участием примесей. В кремнии за наиболее сильные полосы поглощения в ИК-диапазоне ответственны такие примеси, как кислород (Л PS 9,1 мкм, I/ 1100 см ) и углерод (Л 16,5 мкм, I/ 600 см ). [c.33]

Чистые и совершенные кристаллы алмаза, как правило, прозрачны. Ширина запрещенной энергетической зоны алмаза равна 5,4 эВ. Таким образом, энергии излучения, лежащего в видимой области спектра, недостаточно для перевода электронов из валентной зоны в зону проводимости. Но кристаллы алмаза могут приобретать окраску под действием облучения, которое создает дефекты в кристаллической решетке (см. гл. 19). [c.629]

Дальнейшее существенное улучшение этой модели получается при учете сжимаемости ионов решетки посредством предположения о сжимаемой оболочке ( дышащая оболочечная модель). Это уточнение во многих случаях привело к количественному совпадению с экспериментом. Для подбора параметров в первую очередь служат константы упругости и диэлектрическая проницаемость ( 35 и 36). В большинстве случаев их не хватает, чтобы определить все свободные параметры. Тогда для подбора используют результаты экспериментальных измерений колебательных спектров. Экспериментальные измерения дисперсионных кривых возможны с помощью неупругого рассеяния нейтронов, причем для твердых тел этот метод ограничивается не слишком большим сечением рассеяния. На рис. 48 показаны ветви функции сОу ( ) для алмаза вдоль важнейших осей внутри и на поверхности зоны Бриллюэна. Самые существенные результаты рис. 48 могут быть выведены уже нз соображений симметрии, как мы в этом убедились в 26. [c.148]

В случае правильной решетки типа алмаза спектр этого гамильтониана похож на спектр электронов в кристаллических кремнии или германии, и можно так подобрать величины параметров и Уз, чтобы получить, например, правильную ширину валентной зоны и запрещенной зоны , отделяющей ее от зоны проводимости (рис. 11.4). Следовательно, спектр собственных значений этого гамильтониана в случае стеклообразной сетки должен соответствовать энергетической зонной структуре аморфных фаз указанных элементов. [c.526]

Рис. 11.8. а — спектр кластера из 525 центров в алмазе (в сравнении с точным спектром кристаллической решетки) б — спектр случайной численной реализации тетраэдрической сетки из 500 узлов [1]. [c.531]

Эти результаты, получеггные Шоттки [182], использовались Симоном [183] для объяснения отклонений теплоемкости лития, натрия, кремния, серого олова и алмаза от формулы Дебая (5.6). Однако теплоемкость этих веществ меняется с температурой монотонно, любой же монотонный ход теплоемкости, как отмечал Блекмен [39], может быть получен из соответствующего непараболического спектра решетки. Поэтому рассмотренную выше схему энергетических уровней следует использовать для объяснения поведения теплоемкости только при наличии максимумов теплоемкости. Так, нанример, для некоторых редкоземельных элементов [99] подобные максимумы связываются с переходами между 4/-уровнями, расщепленными внутрикристаллическим нолем (см. п. 20). [c.366]

Сведения о взаимодействии между Ge и Si обобщены в работах [X, Э, U1J. Диаграмма состояния Ge—Si (рис. 427) построена в работе [1] с использованием методов термического и рентгеновского анализов. Перед измерениями все сплавы были подвергнуты гомогенизации в течение нескольких месяцев. Диаграмма состояния характеризуется образованием непрерывного ряда твердых растворов. Никаких фазовых превращений после отжига сплавов в течение нескольких меся цев при 925, 715, 295 и 177 °С не обнаружено. Параметр решетк ) плавно меняется при изменении состава и характеризуется средним сжатием решетки на 0,0009 нм, т.е. немного меньше, чем на 0,2 % во всем интервале концентраций. Отрицательное отклонение ог правила Вегарда подтверждено в работе [2] максимальное отклон.-ние (около 0,00060—0,00069 нм или чуть более 0,1 %) наблюдали центральной части. Твердые растворы (Ge, Si) имеют разупоряд(1 ченную структуру типа алмаза, в которой атомы компонента, содер жащегося в сплаве в меньшем количестве, вероятнее всего располо жены во второй координационной сфере. Этот вывод сделан иа основании изучения фононного спектра сплавов [3]. [c.798]

Далее покажем, что наличие двух характерных спектров (рис. 3.1) для кластеров с нечетным (3<п<25) и четным (28<п<100) числом атомов углерода, образующих кластер, указывает на их различие в симметрии кластеров. Спектр, отвечающий кластерам с п<25 атомов, следует связывать с трансляционным типом симметрии структуры, а с п>28 — с ротационным. Это означает, что переход от углеродных кластеров к фуллеренам является неравновесным фазовым переходом, отвечающим смене типа симметрии структуры кластера — от трансляционной симметрии к ротационной. Этот вывод подтверждается тем, что длина и углы между связями для малоатомных устойчивых комплексов отражают гибридизированное состояние атомов SP характерное для периодической решетки атомов алмаза обладающей трансляционной симметрией. [c.93]

Второй том посвящен теории колебаний кристаллической решетки и ее оптическим свойствам — инфракрасному поглощению и комбинационному рассеянию. С позиций теории симметрии проанализирован вопрос о критических точках функции распределения частот, определяющих особенности оптических спектров. Специальное внимание уделено анализу симметрии по отношению к обращению времени. Обсуждаются свойства симметрии ангармонических силовых постоянных, дипольных моментов и поляризуемостей высших порядков. Центральное место в этом разделе занимает обсуждение поляризационных эффектов в рассеянии света. Во втором томе рассматривается также применение всех результатов к кристаллам со структурой каменной соли и алмаза, представляющим собой важные примеры симморфной и несимморфной пространственных групп. Завершается книга кратким анализом роли эффектов, обусловленных нарушением симметрии, дефектами или внешними полями. [c.6]

Книга построена следующим образом. В 1—65 описываются структура, неприводимые представления и коэффициенты Клебша — Гордана для кристаллических пространственных-групп. В 66—ПО теория кристаллической симметрии с учетом сопредставлений применяется к классической динамике решетки. В 111—118 и в т. 2, 1—6 приводится квантовая теория колебаний кристаллической решетку и теория инфракрасного поглощения и комбинационного рассеяния света. Здесь же в общем виде показана полезность применения теоретико-группового анализа к задачам такого типа. Наконец, в т. 2, 7—36 дается детальное применение общей теории к оптическим спектрам инфракрасного поглощения и комбинационного рассеяния света для диэлектриков со структурой алмаза и каменной соли (пространственные группы 0 и 0 ). Даны примеры идеальных и неидеальных кристаллов обоих типов. [c.10]

На рис. 48 мы привели дисперсионные кривые у (д) для алмаза. К ветвям фононного спектра мы можем применить те же соображения симметрии пространственных групп, как и к зонам электронного спектра. Поэтому мы можем применить некоторые заключения предыдущего примера для интерпретации рис. 48. Алмаз кристаллизуется в кубическую решетку с двумя атомами в ячейке Вигнера — Зейтца (структура алмаза). Он относится к точечной группе Од. Пространственная группа, однако, не симморфна. Это означает изменение условий только для точки X, но не для осей Д и Г. [c.382]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...