Заряды связанные поверхностные

Если однородный неполярный диэлектрик внесен в однородное электрическое поле, вектор напряженности Е которого направлен, как показано на рис. III.1.13, то в молекулах диэлектрика произойдет смещение положительных и отрицательных зарядов. На поверхностях АВ и си, ограничивающих диэлектрик, появятся электрические поверхностные связанные заряды. Возникновением поверхностных связанных зарядов на поверхностях диэлектрика, внесенного во внешнее электрическое поле, характеризуется явление поляризации. [c.194]

Пусть поверхностная плотность связанных зарядов, выявившихся в результате поляризации на поверхностях диэлектрика, которые прилегают к обкладкам, равна ст. Поскольку, как видно из рис. 4.1, в глубине диэлектрика положительные и отрицательные заряды взаимно компенсируют друг друга, электрический момент всего объема диэлектрика равен произведению заряда у каждой обкладки, равного о8, на расстояние между обкладками к. Деление этой величины на объем диэлектрика Зк дает модуль поляризованности Р=ст. Таким образом, поляризованность равна поверхностной плотности связанных зарядов в диэлектрике. [c.86]

На рис. 9-2, б схематически показан участок поверхности А5, помещенный внутрь диэлектрика и ориентированный перпендикулярно направлению электрического поля. Около этого участка выделим малый цилиндрический объем, высота которого равна плечу диполя I. В таком случае все диполи числом N, попавшие внутрь цилиндрического объема, окажутся перерезанными поверхностью Д5 так, что их положительные и отрицательные заряды окажутся по разные стороны поверхности. На внутренней стороне поверхности AS, считая по направлению нормали, окажется отрицательный связанный заряд, поверхностная плотность [которого "" — qM/AS. Вектор поляризации в рассматриваемом объеме имеет только одну нормальную составляющую Р,г, в соответствии с формулой (9-3) находим [c.137]

Во многих задачах оптики часто реализуется ситуация, когда поверхностная плотность зарядов а и поверхностная плотность тока К обращаются в нуль. В этих случаях тангенциальные составляющие полей Е и Н, а также нормальные составляющие D и В непрерывны при пересечении границы, разделяющей среды 7 и 2. Эти граничные условия играют важную роль при решении многих задач оптики, связанных с распространением волн, например при изучении оптических волноводов и распространения волн в слоистых средах. [c.13]

Ток абсорбции связан с поглощением носителей заряда объемом диэлектрика часть носителей встречает на своем пути ловушки захвата — дефекты решетки, захватывающие и удерживающие носители. Со временем, когда все ловушки заполняются носителями, ток абсорбции прекращается и остается только не изменяющийся во времени сквозной ток /(-кв, который обусловлен прохождением носителей заряда от одного электрода до другого и равен сумме объемного и поверхностного сквозных токов [c.123]

Однако в реальном СЭ имеется поверхностное натяжение на границе домена сг связанное с градиентом индукции. Соответствующая сила / аго стремится вытолкнуть заряд к одноименной ему обкладке или же стянуть друг к другу разноименные заряды (см. ниже). [c.202]

В электретах имеются связанные и свободные заряды различной природы, разность которых и создает поверхностный заряд. Преобладанием того или иного заряда объясняется инверсия его знака на поверхности электрета с течением времени, показанная на рис. 124. На поверхностную электризацию электретов большое влияние оказывает давление воздуха и его относительная влажность. [c.228]

Если измерение фотоэдс используется для определения поверхностного потенциала полупроводника (например, по насыщению Vs при увеличении уровня инжекции), то стараются по возможности избежать осложнений, связанных с перезарядкой ПЭС. Для этого на кристалл воздействуют световыми импульсами малой длительности (менее 10 -с), чтобы за время импульса не успевал произойти обмен зарядами между ПЭС и разрешенными зонами. В этих условиях уравнение (1.32) и все вытекающие из него выводы сохраняют силу. [c.37]

Здесь X — энергия сродства к электрону Дф — падение потенциала в дипольном слое на поверхности кристалла, связанном с адсорбированными молекулами и (или) окисным слоем. Поскольку расстояние между дном зоны проводимости на поверхности и уровнем Ферми (Ес - Р)з зависит от поверхностного потенциала, изменение КРП отражает вариации У - и, следовательно, поверхностного заряда Qs Определенные сложности в интерпретации экспериментальных данных, [c.110]

Рев—объёмная плотность связанного заряда. Т. о., на поверхности II. возникает связанный поверхностный заряд, плотность к-рого равна нормальной компоненте pQ. При этом внутри кристалла и вне его возникает электрич. поле Ец. В бесконечной пластине, вырезанной перпендикулярно Ро, [c.590]

Схема Р. о., в к-ром был обнаружен ток связанных зарядов (1), такова. Круглый диэлектрик, диск (эбонитовый или стеклянный) вращается вокруг своей оси между обкладками плоского дискообразного соосного конденсатора. Если конденсатор заряжен, то в нём появляется электрич. поле, поляризующее диэлектрик. На поверхностях диска, обращённых к обкладкам конденсатора, появляются связанные заряды с поверхностной плотностью Ясвяз = (8 " 1)/4я . При вращении диска вокруг его оси эти связанные заряды создают ток, Появление к-рого обнаруживается по отклонению чувствительной магн, стрелки, помещённой вблизи прибора. При изменении знака напряжения на обкладках конденсатора (при этом меняется знак связанного заряда) или ври изменении направления вращения диска ток связанных зарядов, а следовательно, и отклонение магн. стрелки меняются на обратные. Ввиду малости величины этого тока, пропорционального величине и/с, точные количеств, измерения Рентген осуществить не смог. Впоследствии их выполнил А, Эйхенвальд (см. Эйхенвальда опыт). [c.340]

Выражения (3.140)—(3.144) описывают поперечные поверхностные волны на цилиндрических поверхностях гексагональных и тетрагональных кристаллов и текстур следующих классов 1) 4тт, бтт, сот (е Ф О, 14 =0) 2) 422,622, оо 2 = О, ф 0) 3) 4,6, оо е- ф О, вц Ф Ф 0). Как видно из формул, в этих кристаллах существуют волны двух типов волны с обычным пьезоэффектом и волны с существенно поверхностным пьезоэффектом. В волнах первого типа (ей = О, Ф 0) пьезополе слагается из объемной составляющей, пропорциональной деформации в волне (первый член в выражении (3.140) для ф), и поверхностной составляющей (второй член в выражении (3.140) для ф). Объемная составляющая аналогична пьезополю в объемных волнах. Поверхностная составляющая вызвана связанными поверхностными зарядами, возникающими при деформации в поверхностной волне. [c.258]

Пьезоэффект в волнах второго типа (615 = О, 14 =7 0) это особый вид пьезоэффекта, который, насколько нам известно, применительно к упругим волнам в кристаллах до сих пор не рассматривался. Его воздействие на волну принципиально связано с наличием у кристалла границы. Для объемных волн в таких кристаллах пьезосвойства полностью отсутствуют, поскольку объемные деформации не сопровождаются появлением электрического поля. Однако смещение границы кристалла в поверхностной волне приводит к появлению на ней связанных поверхностных зарядов и соответственно электрического поля, локализованного у поверхности. Волна в принципе становится пьезоактивной, причем для заметной пьезоактивности необходима соизмеримость глубин локализации упругого и электрического полей в волне, а это как раз и имеет место в случае поперечных поверхностных волн на цилиндрической поверхности. Действительно, при/С(Л 1, как следует из (3.140), глубина локализации механических смещений (/С(Л) //С(, а электрического поля К1р 1//С(. Таким образом, в целом ряде кристаллов, где объемные волны непьезоактивны, поперечные поверхностные волны на цилиндрических поверхностях обладают заметной пьезоактивнортью. [c.258]

В макроскопическом расчете появляется одно усложнение, не влияющее существенно на наши рассуждения, в которых поле Е (г) считается известным. Если внутренние поле и поляризация создаются заданным внешним полем Е , в которое помещен образец, то для нахождения макроскопического поля Е в глубине образца требуется решить еще задачу макроскопической электростатики. Это связано с тем, что скачок плотности поляризации Р у поверхности образца действует подобно связанному поверхностному заряду и дает дополнительный вклад в величину макроскопического поля в глубине образца. Для некоторых образцов простой формы, помещенных в постоянные внешние поля, наведенная поляризация Р и макроскопическое полеЕ в глубине образца также оказываются постоянными и параллельными полю Е . Тогда можно записать Е = Е — Л Р, где коэффициент деполяризации N зависит от геометрии образца. Наиболее важным элементарным примером служит сфера, для которой N = 4я/3. Рассмотрение для произвольного эллипсоида (в котором поляризация Р не обязательно параллельна полю Е) можно найти в статье Стонера [2]. [Аналогичное явление существует в магнетиках. Поэтому коэффициент N называют размагничивающим фактором.— Прим. ред. [c.164]

Связанными поверхностные заряды называются потому, что они появляются в результате деформации молекул диэлектрика и не могут быть от них оторваны (ср. свободные заряды на поверхности проводника (111.1.5.2°)). Связанные заряды ие проявляют себя внутри любого объема диэлектрика суммарный электрический заряд молекул в этом объеме равен нулю. На поверхностях АВ я СВ диэлектрика связанные заряды оказываются нескомпенсиро-ванными и создают собственное электрическое поле самого диэлектрика. Вектор Е, напряженности этого поля направлен внутри объема диэлектрика в сторону, противоположную направлению напряженности внешнего электрического поля, вызвавшего явление поляризации. Поэтому результирующее электрическое поле в однородном изотроп- [c.194]

Геометрия изучаемого МОП-транзистора, которая используется также и многими другими авторами, показана на рис. 15.6. Нужно решить уравнение Пуассона (как и уравнения непрерывности) в прямоугольнике АРСН, представляющем область кремния. В затворном окисле (прямоугольник СПЕВ) необходимо решить только уравнение Лапласа, поскольку здесь нет пространственного заряда. Граничные условия обычно трактуются следующим образом. Контакты (АВ — исток, ЕР — сток, СН — подложка) полагаются идеально омическими. Потенцал на этих контактах постоянен и равен сумме приложенного напряжения и встроенного потенциала, определяемого уровнем примесей. На вертикальных границах (АН, РС) производная потенциала в направлении, перпендикулярном границе (т. е. горизонтальная компонента электрического поля), должна равняться нулю. Конечно, с точки зрения физики, это условие справедливо лишь тогда, когда контакты истока АН и стока имеют достаточную длину. На границе 81 — ЗЮз потенциал должен удовлетворять закону Гаусса. Наличие связанных поверхностных [c.407]

В работе [31] электрохимический метод использовался также для определения пористости волокна и типа (]зункциональных групп на его поверхности. По скорости изменения электрического заряда после возникновения скачка потенциала можно в какой-то мере судить о пористости волокна, однако этот параметр не связан со сдвиговой прочностью композита. Наличие функциональных групп на поверхности можно установить только для обработанного волокна ourtaulds путем определения электрического заряда при восстановлении поверхностных групп, которое сводится к простому переносу электронов и обнаруживается с помощью усиленного сигнала электронного спинового резонанса. В случае волокна Gourtauldsi добавление одного электрона соответствует содержа- [c.255]

Я. И. Френкель обосновал существование у металлов двойного поверхностного электрического слоя, образованного облаком свободных (нелокализованных) электронов над металлической поверхностью и положительными ион-атомами остова кристаллической решетки (слоем избыточных поверхностных катионов). Этот двойной слой для краткости в дальнейшем будем именовать френкелевским. Во френкелевском двойном слое всегда существует скачок потенциала, в том числе и при отсутствии заряда на поверхности металла, т. е. в нулевой точке металла (как и скачок потенциала, связанный с ориентацией диполей растворителя [84]). [c.98]

Конденсатор с диэлектриком. Вычислим работу, совершаемую внешним электрическим полем при поляризации диэлектрика. В качестве термодинамической системы возьмем диэлектрик, находяш,ийся между двумя пластинами плоского конденсатора. Из электростатики известно, что электрический заряд <7 = (s — плош,адь пластины, Sj —поверхностная плотность заряда), а электрическая индукция /) = 4тга . Потенциал связан с напряженностью электрического поля соотношением [c.17]

Распределение электронов вокруг ионных остовов поверхностных атомов асимметрично, что приводит к наличию нек-рого дипольного момента. Связанный с этим двойной электрич. слой вносит существенный вклад в поверхностный потенциальный барьер (см. Работа выхода). Электронная структура чужеродных атомов и молекул, адсорбируемых на П., также существенно изменяется. Напр., они могут поляризоваться, приобретать нек-рый электрич. заряд, что приводит к изменению характера их взаимодействия. Вследствие этого внутримолекулярные связи могут быть настолько ослаблены, что происходит диссоциация адсорбиров. молекул. Эти явления лежат в основе гетерогенного катализа. В процессе десорбции может происходить передача электронов от десорбирующейся частицы к П. или в обратном направлении (см. Поверхностная ионизация). [c.654]

Существование электронно-дырочной жидкости было предсказано в 1968 Л. В. Келдыщем, её эксперим. исследование началось в СССР в 1969. Переход газ—жидкость является фазовым переходом первого рода и характеризуется наличием критич. концентрации носителей, как свободных, так и связанных в Э., и критич. темп-ры Т,. В условиях, когда возбуждённых носителей заряда в полупроводнике не хватает для заполнения всего образца жидкостью, электронно-дырочная жидкость существует в виде капель, форма к-рых благодаря поверхностному натяжению близка к сферической. Электронно-дырочная жидкость может течь по кристаллу, её капли легко ускоряются внеш. воздействиями. При приложении давления удаётся доводить размер капель электронно-дырочной жидкости до 0,1 — I мм и достичь рекордных времён жизни капель (- 1 мс в Ge, 1 мкс в Si). [c.502]

Они вместе с выражениями для поверхностных плотности мряда а н тока i через у получаются из (23) предельным переходом (я—нормаль к границе раздела, направленная из первой во вторую часть среды). Здесь для определённости пространство-время предполагается плоским, а ва-куум — однородным и изотропным, используется инерци-альная система отсчёта, к.-л. образом связанная со средой в целом. Все свойства среды, за исключением сторонних зарядов ptj и токов j , включены в новое поле электрич. индукции /)"( , г) или полной электрич. поляризации Р (Г, )] и задаются функционалом j[E, В]. В линейной Э. соответствующее материальное ур-ние имеет вид [c.529]

Пьезоэлектрический преобразователь. Прямым пьезоэлектрическим эффектом называется возникновение электрической поляризации в кристаллах некоторых классов или пьеэокерамиках в результате приложения к ним внешних сил (Пьезокерамика есть продукт отжига спрессованной смеси мелкораздробленного сегнето-электрического кристалла и присадок ) В простейшем случае (рис. 5) эффект проявляется в форме поверхностных связанные зарядов пьезоэлемента, изготовленного [c.188]

Формулировки, подробно определяющие Я и й,- 20-узлового элемента, можно найти в [21], а 8-узлового — в [38]. Широко используется 20-узловой гибридный трещинный элемент в программах общего назначения [39,40]. С середины 70-х годов этот метод широко применялся для решения задач, связанных с изучением поверхностных дефектов, находящихся на меридиональном и окружном направлениях внутренней н наружной поверхностей цилиндрических сосудов высокого давления (оболочек), поверхностных дефектов в пластинах, подвергаемых растяжению и изгибу, поверхностных дефектов, расположенных возле крепежных отверстий в лапах, дефектов вблизи соединения патрубков с сосудами высокого давления и т. д. [16—25]. Метод, использующий гибридные трещинные элементы, был распространен на исследование трехмерных трещин, находящихся на поверхности раздела биматериалов, например на поверхности раздела между зарядом и бронирующим покрытием в ракетных твердотопливных двигателях [40—41]. [c.194]

В ультратонких пленках Si02 может наблюдаться и снижение заряда, инжектированного до пробоя. Электроны, движущиеся через слой SiOj, создают электронные ловушки и поверхностные состояния, накопление которых ухудшает изолирующие свойства. По данным различных авторов, предельная толщина Si02, обусловленная приемлемой величиной заряда, инжектированного до пробоя составляет от 1,4 до 2,2 нм. Такой разброс результатов оценок связан с различием моделей, экстраполирующих данные, полученные при относительно высоких напряжениях (2,5...4) на рабочие напряжения 1...1,2 В. [c.148]

Учитывая, что при поляризации изменяется поверхностное натяжение (максимальное значение наблюдается в точке нулевого заряда) и связанное с этим давление Р, можно по перемещению ртутного мениска в капилляре, которое определяется с помощью катетометра, найти зависимость поверхностного натяжения от потенциала и таким образом получить полную электрокапиллярную кривую. Сравнивая электрокапиллярные кривые для фона с элек-тро капиллярной кривой для электролита с поверхностно-активным веществом, т. е. с соединениями, адсорбирующимися на границе раздела фаз, можно по изменению поверхностного натяжения судить о том, адсорбируется ли это вещество и в какой области потенциалов оно наиболее сильно проявляет свои поверхностно-активные свойства. [c.133]

Этот эффект, повидимому, связан с условиями, существующими на поверхности пленки бромистого серебра. Экспериментальные результаты согласуются с предположением, что неотожженные кристаллы содержат поверхностные положительные носители заряда сравнительно высокой подвижности, которые участвуют в темновой проводимости образца. Во время освещения эти положительные носители заряда становятся неподвижными в результате захвата фотоэлектронов, что приводит к уменьшению темновой проводимости. Этими подвижными положительными носителями могут служить ионы серебра или, если существуют дефекты по Шоттки, вакантные бромные узлы вблизи поверхности кристалла. [c.341]

Граничное условие (равенство Ег нулю при ф = 0 и при Ф = тл) дает в (3.19) а == л/2, а для т получаем тот же ряд возможных значений, начинающийся с то==1/т. Слагаемое с функцией Ханкеля исключается условием (3.15а). Особенность при г > 0 имеет в этом случае электрическое поле, пропорциональное плотность поверхностного заряда пропорциональна Яр. Ток, пропорциональный Нг, не имеет особенности. Например, для полуплоскости (то—1/2) при этой поляризации (магнитное поле параллельно ре ру, ток ему перпендикулярен) /г onst-f-заряд1/V Токи, связанные с по- [c.31]

Таким образом, поляризованность равна поверхностной плотности связанных зарядов в диэлектрике. Ясен и смысл единицы измерения поляризо-ванности — отношение единицы заряда к единице поверхности [в формуле (1-47) единица получилась как отношение единицы момента Кл-м к единице объема м ]. [c.24]

Развитие химической и электрохимической коррозии, механического и коррозионно-механического износа (механохимической коррозии) определяется энергетическими взаимодействиями в системе металл-1 — металл-2 — нефтепродукт — ПАВ — вода (электролит) (см. рис. 1). К важнейшим энергетическим характеристикам, определяющим эти процессы, относятся прежде всего характеристики самих металлов, связанные с их свойствами (пластичностью, твердостью, хрупкостью, коррозионной стойкостью и др.) работа выхода электрона из 1металла поверхностный потенциал металла Уд, контактная разность потенциалов (КРП),, нормальный электродный потенциал V нэп, потенциал нулевого заряда металла (Унз), свободная поверхностная энергия металла ( поверхностное натяжение металла) ме, энергия кристаллической решетки металла кр и др. [44—53]. Эти характеристики для одного и того же металла существенно отличаются в зависимости от состояния его внешней (видимой) и внутренней (микротрещины, совокупность внутренних дефектов) поверх ности. Эти характеристики различны также для зоны ювенильного металла и внешней зо ны наклепа — слоев деформированного металла, образующегося в результате механической обработки. Для стали зона наклепа может распространяться па глубину от 0,01 мм (при протяжке) и до 3—4 мм (при точении, прессовании) [44]. [c.18]

Скорость протекания всего процесса в целом определяется стадией, сопровождающейся наибольшим торможением, причинами которого могут быть замедленный перенос разряжающихся ионов к катоду, т. е. концентрационное перенапряжение (1-я стадия) замедленный разряд ионов, который обусловлен трудностью переноса заряда через двойной электрический слой и изменением физико-химического и энергетического состояния ионов (дегидратация, десольватация, распад комплексных ионов и др.), т. е. электрохимическое перенапряжение (2-я стадия) трудности, связанные с построением кристаллической решетки (замедленная диффузия ад-ато-мов или ад-ионов по поверхности катода к местам роста кристаллов, затруднения при внедрении атомов в кристаллическую решетку или при образовании двух- или трехмерных кристаллических зародышей), т. е. кристаллизационное перенапряжение (3-я стадия). Значения кристаллизационного перенапряжения сравнительно невелики и зависят от природы металла 1 состояния поверхности катода, которое во время электролиза меняется в результате адсорбции посторонних ионов и молекул органических веществ. Для многих металлов (5п, РЬ, Ag, Нд, Сс1 и др.), имеющих сравнительно большие токи обмена, кристаллизационное перенапряжение составляет всего лишь несколько милливольт и возникает, когда электрохимическое перенапряжение при выделении этих металлов очень мало, например, при электролизе растворов простых солей этих металлов в отсутствие поверхностно-активных добавок. [c.26]

ПОЛЯРНОСТЬ молекул, мера интенсивности взаимодействия данной молекулы с другими молекулами или ионами такой мерой обычно служит электрический момент молекулы по Дебаю ( ДеЬуе)—дипольный момент (см. Диполь молекулярный) или обобщенный момент (Семенченко),—определяющий асимметрию распределения положительных и отрицательных зарядов в молекуле. П. фазы в целом можно назвать напряжение внутреннего молекулярного силового поля фазы, т. е. меру интенсивности междумолекулярных взаимодействий, в ней наблюдающихся. С такой точки зрения мерой П. фазы, например яшдкости, является любое связанное с П. молекулярное свойство молекулярное давление, поверхностное натяжение, скрытая теплота испарения и диэлектрич. постоянная л идкости эти свойства возрастают с увеличением П. (см. Капиллярные явления). Наиболее полярной из обычных жидкостей является вода, затем идут органич. жидкости (спирты, к-ты, сложные эфиры, амины и др.) содержащие по- [c.168]

С изменением заряда в ОПЗ (А05с) связано изменение поверхностной проводимости кристалла Су. Как было показано в разделе 2.2, поверхностная проводимость при определенном изгибе зон достигает минимума, поэтому зависимость полной проводимости кристалла С от также представляет собой кривую с минимумом Это обстоятельство позволяет выделить составляющую проводимости, целиком связанную с ОПЗ AGs — С - и [c.108]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...