Связь лишняя в кристалле

Подразумевается, что скорость v точек среды совпадает с производной и от ее смещения. Подчеркнем, однако, что отождествление этих двух величин отнюдь не является чем-то само собой разумеющимся. В кристаллах вектор и представляет собой смещение узлов решетки скорость же v определяется в механике сплошных сред как импульс единицы массы вещества. Равенство v = и справедливо, строго говоря, лишь для идеальных кристаллов, где в каждом узле решетки (и только в них) находится по атому. Если же кристалл содержит дефекты (незаполненные узлы — вакансии, или же, напротив, лишние атомы в междоузлиях), то перенос массы относительно решетки (т. е. отличный от нуля импульс) может существовать и в недеформированной решетке — за счет диффузии дефектов сквозь решетку . Отождествление v и и подразумевает пренебрежение этими эффектами — в связи с медленностью диффузии или малой концентрацией дефектов. [c.124]

Источником зарождения микротрещин в кристаллах служат также скопления дислокаций в плоскостях скольжения перед препятствиями (см. 2.5). Каждая отдельно взятая краевая дислокация может рассматриваться как потенциальный источник образования микро-трещины. Действительно, лишний слой атомов, вдвинутый в кристаллическую решетку, как бы расклинивает ее, вызывая напряженное состояние типа всестороннего растяжения (см. рис. 2.11), которое способствует разрыву межатомных связей н раскрытию микротрещины. В скоплении перед препятствием (рис. 2.42, а) поля напряжений от всех дислокаций суммируются. При значительных внешних касательных напряжениях т число дислокаций в скоплении может стать настолько большим, что растягивающее напряжение в зоне перед препятствием превысит теоретическую прочность кристаллической решетки (см. 2.1), произойдет разрыв межатомных связей и образуется клиновидная микротрещина (рис. 2.42, б). Тогда дислокации в скоплении получат свободу перемещения и часть их, дойдя до края трещины, выйдет на образовавшуюся свободную поверхность, вызвав раскрытие микротрещины в результате сдвига частей кристалла, расположенных выше и ниже плоскости скольжения. [c.117]

Краевая дислокация располагается в кристалле в плоскости скольжения перпендикулярно направлению скольжения. Таким образом, краевая дислокация связана со скольжением лишь в одной плоскости. Она обозначается символом А., в котором вертикальная черточка обозначает лишнюю атомную полуплоскость, а горизонтальная линия располагается в плоскости скольжения. [c.77]

Краевые дислокации взаимодействуют между собой подобно электрическим диполям. Если одну из дислокаций поместить в начало декартовых координат, то в случае упруго изотропных кристаллов возникают зоны притяжения и отталкивания с границами на биссектрисах координатных углов (рис. 2.15, а) [471. Для параллельных краевых дислокаций одинаковых знаков точки устойчивого равновесия располагаются в плоскости лишнего атомного слоя, а для дислокаций разных знаков —на биссектрисах координатных углов. В связи с этим под действием теплового возбуждения при нагреве кристалла краевые дислокации собираются в устойчивые конфигурации — дислокационные стенки (рис. 2.15, б ив), которые являются границами блоков и объясняют мозаичную структуру кристаллических зерен в поликристаллах. [c.87]

Вакансии п междоузельные атомы. Это точечные дефекты, которые связаны с отсутствием иона (или наличием лишнего иона). Такие дефекты полностью ответственны за наблюдаемую электропроводность ионных кристаллов и могут существенно изменить их оптические свойства (в частности, цвет). Более того, наличие таких дефектов при термодинамическом равновесии представляет собой нормальное явление, т. е. они внутренне присущи реальным кристаллам. [c.233]

Примером простого донорного примесного центра в полупроводнике является кристалл кремния с одним атомным узлом, занятым атомом фосфора. Каждый атом в кристалле кремния образует ковалентные связи с четырьмя ближайшими соседями. Это означает, что атом фосфора обладает лишним валентным электроном, который не нужен для связи. Этот электрон непол1ностью свободен, так как ядро фосфора имеет больший положительный заряд, чем ядро атома кремния. Но лишний электрон связан со своим ядром недостаточно прочно, что позволяет ему перемещаться в окрестностях данного примесного центра. Для сохранения нейтральности примесного центра электрон должен л о к а- лизоваться в запрещенной зоне ниже дна зоны проводимости, т. е. электрон может перейти в нелокалйзованное бло-ховское состояние, получив дополнительную энергию не менее АЕй. Тогда донор становится ионизованным и ведет себя как локализованный положительный заряд. [c.92]

Примеси могут служить дополнительными поставщиками электронов в кристаллы полупроводников. Пусть, например, в решетке полупроводника один атом германия, имеющий четыре валентных электрона, заменен атомом примеси, который имеет пять валентных электронов (фосфор, мышьяк, сурьма). Четыре электрона примесного атома участвуют в образовании ковалентных связей (VI.3.3.Г) с электронами соседних атомов германия, а пятый электрон не может участвовать в образовании ковалентной связи. Он является лишним , слабее связан со своим атохмом и легко может его покинуть и стать свободным электроном (рис. III.3.13). Под действием электрического поля такие электроны приходят в упорядоченное движение в кристалле [c.246]

В первом случае атомы легирующей примеси имеют большее число валентных электронов, чем атомы полупроводника. Такую примесь называют донорной. Вследствие введения донорной примеси после образования химических связей примесного атома с окружающими его атомами полупроводника один валентный электрон оказывается лишним , т. е. не участвует в химических связях. Поэтому достаточно лишь небольшой энергии Ео (рис. 3, б), чтобы оторвать от примесного атома и сделать свободным этот валентный электрон, т. е. перевести его в зону проводимости. При этом образуется неском-пенсированный положительный заряд, который отличается от положительно заряженной дырки, способной перемещаться по кристаллу, тем, что остается неподвижным в кристаллической решетке. Легирование полупроводника донорной примесью увеличивает концентрацию электронов в зоне проводимости при неизменной концентрации дырок в валентной зоне. При этом электропроводность осуществляется в основном электронами, находящимися в зоне проводимости. Такие полупроводники называют электронными, или полупроводниками п-типа электропроводности. [c.8]

Рассмотренная схема сдвига из-за своей постепенности должна реализоваться при меньших значениях напряжений. Расчет удалось выполнить известным английским физикам Р. Пайерлсу и Ф. Набарро. Он слишком сложен, чтобы его здесь воспроизводить, но теоретическое значение критического напряжения сдвига действительно оказалось близким к экспериментальному. Не все ученые сразу доверились результатам умозрительных расчетов. Но с конца 40-х годов стали появляться экспериментальные свидетельства существования дислокаций. Они подтвердили прогнозы теоретиков. С этих пор дислокации весомо, грубо, зримо буквально вторглись в представления о металле. Слово зримо здесь играет не посутеднюю роль — дислокации действительно можно наблюдать в элек тронный микроскоп. В частности, нарушение правиль ности дифракционной картины на рис. 85 связано с наличием лишней полуплоскости в верхней части кристалла. [c.155]

Спектры люминесценции кристаллов Na l, активированных фосфидом и нитридом эрбия, приведены на рис. 5. Положение наиболее интенсивных линий люминесценции в спектрах этих двух кристаллов совпадает. Кроме этих линий, в спектре кристалла Na l — ЕгР наблюдается большое количество лишних линий. Эти линии могут быть связаны либо с каким-то неэквивалентным центром люминесценции, либо с электронно-колебательным взаимодействием. Первое предположение маловероятно, так как интенсивность лишних линий одинакова во всех кристаллах и не зависит от условий выращивания. Возможно, лишние линии в спектре фосфидных кристаллов Ег % а также других фосфидных кристаллов связаны с электронно-колебательным взаимодействием. Наличие такого взаимодей- [c.124]

Распространение локально возникшего сдвига на все сечения кристалла связано с движением дислокаций. Дислокация — нарушение закономерности расположения атомов в кристаллической решетке. Как физический объект она представляет собой край лишней ятомной полуплоскости, вдвинутой Между основными плоскостями. Та- Ую дислокацию называют краевой. Е ли на боковой поверхности кристал- [c.57]

Сульфат и ниобат лития имеют на порядок с лишним меньшую диэлектрическую проницаемость е , чем пьезокерамика. Это обеспечивает хорошее электрическое согласование при высоких частотах и больших площадях излучателя. Поливинилиденфторид занимает особое положение, поскольку его структура несопоставима со структурой керамики или кристаллов. Поэтому его константы, приведенные в табл. 7.1, в некоторых случаях имеют совершенно иные значения, чем у всех других тпьезоматериалов. Несмотря на свой очень низкий электромеханический коэффициент связи (/гг = 0,12), ввиду некоторых других уникальных свойств он представляет интерес для контроля материалов. Низкие значения звукового сопротивления меха- [c.149]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...