Диффузия и подвижность

Это и есть искомое соотношение между коэффициентом диффузии и подвижностью соотношение Эйнштейна). [c.332]

Используя выражение Нернста, связывающее коэффициент диффузии и подвижность [c.63]

Можно предположить, что расстояние Ь, на котором могут сохраняться отклонения от равновесия, должно в весьма грубом приближении совпадать с расстоянием, проходимым носителем тока до его рекомбинации. Это не сразу видно из выражений (29.37) для диффузионных длин п яЬр, однако выявляется, если переписать (29.37), используя а) соотношения Эйнштейна (29.30) между коэффициентом диффузии и подвижностью, б) формулу Друде (29.28) или (29.29) для подвижности, в) соотношение между сред- [c.224]

Связь коэффициентов диффузии и подвижности носителей заряда указывает па однородность диффузионного и дрейфового процессов. [c.24]

С повышением температуры концентрация вакансий возрастает, так как атомы, расположенные вблизи поверхности, могут выйти на поверхность кристалла, а их место займут атомы, находящиеся дальше от поверхности. Наличие вакансий в решетке сообщает атомам подвижность, те. позволяет им перемещаться в процессе само-диффузии и диффузии, и тем самым оказывает влияние на такие процессы, как старение, выделение вторичных фаз и т.п. [c.47]

Для газа числовое значение коэффициентов диффузии и вязкости имеет один порядок, поэтому РГд 1. Иначе обстоит дело в жидкостях. Коэффициент кинематической вязкости подвижных жидкостей типа воды составляет около 10 см /с. Коэффициент диффузии молекул и ионов в водных растворах имеет порядок D = 10" см с, макромолекул —D— 10 см /с. Поэтому в воде и сходных жидкостях будет РГд 10. При возрастании вязкости коэффициент диффузии уменьшается по закону [c.237]

Наличие вакансий в решетке сообщает атомам подвижность, т е. позволяет им перемещаться в процессе самодиффузии и диффузии, и тем самым оказывает влияние на такие процессы, как старение, выделение вторичных фаз и т п. [c.13]

В статье рассмотрены факторы, влияющие на диффузионную подвижность катионов в гомогенных стеклообразных системах количество подвижных носителей, состав стекла, природа диффундирующих катионов. Проанализированы термодинамические характеристики диффузии и на их основе сделаны выводы о склонности гомогенных стеклообразных покрытий к фазовой дифференциации. [c.235]

Как видно из уравнения (1.21), предельная плотность тока возрастает с увеличением концентрации вступающего в реакцию тока и температуры, что в свою очередь приводит к возрастанию коэффициента диффузии D и подвижности, а следовательно, к уменьшению толщины б диффузионного слоя. [c.26]

Скорость диффузии ионов кислорода и, следовательно, скорость коррозии циркония возрастают с увеличением концентрации и подвижности вакансий. Если в металле присутствует азот, переходящий в процессе коррозии в окисную пленку, то трехвалентные ионы азота могут заместить кислородные ионы в окисной решетке. В связи с этим возникают новые вакансии. Такие вакансии несколько менее подвижны, чем обычно имеющиеся, так как они должны быть связаны с ионами азота, но в целом скорость диффузии, а соответственно и коррозии, возрастает. Чтобы улучшить коррозионную стойкость циркония, концентрация алюминия в нем не должна превышать 0,01%, а концентрацию титана следует поддерживать на уровне 0,008%. При наличии 0,005% водорода и 0,5% кислорода скорость коррозии циркония увеличивается незначительно. При наличии же 0,1% водорода и 1% кислорода она уже увеличивается значительно и стойкость циркония заметно понижается. Если в чистый иодидный цирконий ввести олово, коррозионная стойкость [c.219]

Для повышения жаропрочности стали необходимо обеспечить торможение дислокаций и диффузии вакансий как по границам, так и в объеме зерна. Дислокации хорошо затормаживаются мелкодисперсными карбидами и интерметаллидами. Легирование твердого раствора элементами, повышающими жаропрочность, приводит к усилению межатомных связей, уменьшает диффузионную подвижность вакансий и тем самым замедляет диффузионную ползучесть. Сильные карбидообразователи — хром, молибден, титан, ниобий — связывают углерод в прочные карбиды, затрудняют его диффузию и способствуют получению стабильной структуры. Вследствие искажений кристаллической решетки в районе дислокаций последние очень активно притягивают атомы примесей. Вокруг дислокаций особенно легко концентрируются атомы элементов, образующих растворы внедрения,— углерода, азота, бора и др. Поэтому дислокации часто оказываются местами зарождения частиц второй фазы. [c.83]

Пригар образуется в определенный период затвердевания поверхностного слоя отливки. Поэтому этот процесс необходимо рассматривать с точки зрения химической кинетики и капиллярных явлений, обусловливающих образование продуктов взаимо-действия жидкого металла с облицовкой формы. Известно, что образование химических соединений определяется подвижностью ионов и электронов взаимодействующих компонентов (фаз). Ионы железа, марганца и других компонентов жидкого металла характеризуются повышенной активностью и большими значениями коэффициентов диффузии и самодиффузии, вследствие чего интенсивно диффундируют в рабочий слой формы. [c.107]

Следовательно, вязкость обратно пропорциональна абсолютной температуре и прямо пропорциональна коэффициенту диффузии Л Коэффициент диффузии, выражающий подвижность атомов, разумеется, различен для разных веществ. В частности, если связь между атомами слабая, например у металлов, то коэффициент диффузии D велик, и наоборот, у тех веществ, для которых характерна сильная связь между атомами, коэффициент D мал. В веществах с ковалентной связью при понижении температуры в жидком состоянии межатомные взаимодействия становятся очень сильными. Поскольку в жидких металлах атомы могут сравнительно свободно перемещаться, то межатомные взаимодействия с понижением температуры остаются слабыми. В веществах с ковалентной связью [c.47]

Кинетика структурного или фазового превращения определяется подвижностью атомов и разностью термодинамических потенциалов фаз. Роль различных факторов в развитии фазового превращения часто проявляется в связи с изменением диффузионной подвижности атомов. Пластическая деформация, например, обычно ускоряет процессы диффузии и должна способствовать развитию диффузионных фазовых превращений. Однако могут быть случаи, когда необходимо разделять кинетические и термодинамические эффекты. Так, диффузия примесей вдоль дислокаций происходит легче, чем в неискаженной упаковке, но из-за увеличения сил связи атомов примеси с дефектами возникают примесные сегрегации. В результате, при диффузионном насыщении предварительная пластическая деформация может увеличить глубину диффузионного слоя, в то время как при очистке от примесей та же деформация может уменьшить ее. Поэтому, если эффективность того или иного фактора проявляется в связи с изменением разности химических потенциалов диффундирующего компонента в сосуществующих фазах, результат воздействия будет зависеть от того, поступает компонент в фазу или удаляется из нее. Аналогичное заключение можно сделать и о влиянии на диффузию третьего компонента. Кремний, например, способствует обезуглероживанию стали, но препятствует цементации ее. [c.49]

Вопрос о диффузии в поверхностном слое представляет значительный научный и практический интерес, поскольку состояние поверхности материала и подвижность атомов и структурных дефектов на поверхности во многом определяют поведение металла в эксплуатации. В этой же связи следует упомянуть влияние внешней среды (в частности, поверхностно активной) на свойства кристаллов (эффект Ребиндера). [c.129]

Радиус ионов металлов меньше, чем радиус иона кислорода. Поэтому металлические ионы имеют большую подвижность при диффузии и зона роста пленки сдвинута к внешней границе. [c.51]

Растворимость карбидов при комнатных температурах очень мала и при пересчете на углерод не превышает 0,02—0,007%. Данные о растворимости углерода (карбидов) при умеренных температурах сильно разноречивы (см. табл. 122), что обусловлено очень сильным уменьшением скоростей диффузии углерода и хрома с понижением температуры. С повышением температуры выше 400° С подвижность атомов увеличивается, а в соответствии с этим увеличивается их способность к диффузии и восстановлению равновесия. Это приводит к образованию и выделению карбидов из пересыщенного твердого раствора. [c.312]

ДИФФУЗИЯ и ПОДВИЖНОСТЬ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ в СЛАБОИОНИЗОВАННОЙ ПЛАЗМЕ [c.430]

Длина диффузии. Длина диффузии Ld — расстояние, характеризующее пространственный спад неравновесной концентрации носителей до равновесного значения. Значение Ld определяется через коэффициент диффузии D и время жизни т с помощью соотношения Lo=l Коэффициент диффузии и подвижность связаны соотношением Эйнштейна D = kT i. e (в невырожденном полупроводнике). Максимальная длина диффузии характеризует степень совершенства и чистоты кристалла. При Г = 300 К Z.d =0,5 см в Ge, Lo 0,3 см в Si, 10 - 10 см в InSb [162]. [c.455]

Спиновая метка фотовозбуждёпных электронов, двигающихся через области переменного состава в ва-ризонных полупроводниках и полупроводниковых структурах, позволяет изучать диффузию и подвижность неравновесных носителей, исследовать процесс переизлучения. Параметры зонной структуры исследуются по зависимости степени поляризации люминесценции или эмит1щуемых в вакуум электронов от энергии квантов возбуждающего света. [c.438]

Длина диффузии. Длина диффузии Ld — расстояние, характеризующее пространственный спад неравновесной концентрации носителей до равновесного значении. начение Ld определяется соотношением Ld = = y Dz, где D — коэффициент диффузии, т — время жизии. Коэффициент диффузии и подвижность связа- [c.341]

Соотношепие между коэффициентом диффузии и подвижностью, указанное во многих учебниках, есть соотношение Эйнштейна В = (А-в7)(1п. Это соотношение, однако, имеет силу только для невырожденного электронного газа. Выведите общее соотношение. Как коэффициент диффузии зависит от концентрации электронов в случае сильного вырождения [c.171]

Развиваемый формализм дает возможность рассматривать более сложные проблемы, чем вопросы диффузии пар вакансия — примесь, упомянутые в предыдущей главе. При этом выражения для РII и Ро обобщаются и записываются в матричной форме. Обобщение учитывает другие конфигурации, которые могли явиться результатом таких возможностей, как влияние диваканснй иа коэффициент диффузии и подвижность кроме того, внешние поля влияют на вероятности Рц н Ра. [c.114]

При распаде днвакаисии, соседней с меченым атомом, в гра-иецентрированной кубической решетке четыре конфигурации из числа конфигураций, в которых возможен скачок меченого ато.ма, экранируются от источника дефектов другими конфигурациями, в которых также возможен скачок. В результате используемая здесь и в гл. 5 частота v д обращается в нуль для упомянутых конфигураций, что приводит к ошибочным оценкам для коэффициента диффузии и подвижности меченых атомов. С другой стороны, использование частоты v , введенной в данной главе, позволяет избежать указанных трудностей. Таким образом, необходимость подхода, развитого в настоящей главе, является очевидной. [c.198]

Оно наблвдается не только в явлении поляризации люминесценции,но и в диэлектрической релаксации при описании диффузии и подвижности ионов. Причину этого нетрзг иального совпадения нужно видеть в [c.244]

Муса и от 9 до 11 ккал/моль для остальных грунтов) значительно превосходят значения энергии активации вязкости воды (от 3 до 6 ккал/моль) и подвижности водородных ионов (от 1 до 3 ккал/г-ион), что указывает на существенное различие процессов диффузии в жидкой фазе грунтов и igff почв и в растворах электролитов. gg Возможны и отступления от экспоненциальной зависимости скорости грунтовой и почвенной коррозии металлов от температуры, связанные с более быстрым высыханием или с меньшей аэрацией грунта или почвы при повышении температуры. [c.389]

Деление описаний объектов иа аспекты и иерархические уровни иепосредствеиио касается математических моделей. Выделение аспектов описания приводит к выделению моделей электрических, механических, гидравлических, оптических, химических н т. и., причем модели процессов функционирования изделии и модели процессов их изготовления различные, например модели полупроводниковых элементов интегральных схем, описывающих процессы диффузии и дрейфа подвижных носителей заряда в полупроводниковых областях при функционировании прибора и процеееы диффузии примесей в полупроводник при изготовлении прибора. [c.37]

Система, состоящая из капель или пузырьков (ламинарный режим). Перенос массы в каплях или пузырях имеет большое практическое значение в самых разнообразных процессах. Это связано с тем, что в каплях или пузырях, так же как и в пленке жидкости при пленочном течении, подвижная поверхность раздела фаз способствует значительной интенсификации массообмена. Конвективная диффузия па подвижной поверхности контакта фаз протекает в более благоприятных условиях, чем на поверхности раздела жидкость - твердое тело. Этим обусловливается широкое использование элементарных актов переноса массы через поверхность раздела капель или пузырей в различных промышленных процессах процесс экстрагирования из жидкой фазы проводится из капель, процессы абсорбции, хемосорбции, ректификации и з .д. проводятся в колонных аппаратах в интенсивньзх режимах взаимодействия контактирусмых фаз, представляющие собою систему капель или пузырей. Ьолыпая част ь работ посвящена исследованию конвективной диффузии в стационарных условиях [38]. В интенсивных режимах, в которых член, ответственный за нестационарность, соизмерим с конвективным членом, необходимо решать полные уравнения нестационарной диффузии. [c.32]

Для a-железа, например, величина тв р равна 0,5—1,0 эВ. Эта энергия является движущей силой образования облака из растворенных вокруг дислокации атомов. При этом средняя концентрация Со будет изменяться по закону с=соехр( та.р/ 7 ) до тех пор, пока с изменением концентрации будет изменяться твр. При комнатной температуре тв.р>йГ и облако пересыщается чужеродными атомами. При скольжении дислокации облако может перемещаться лишь путем диффузии, поэтому при комнатной температуре облака тормозят движение дислокаций. При низких напряжениях скорости передвижения дислокаций могут быть соизмеримы со скоростью диффузии и двигаться совместно с облаками . При больших напряжениях, когда облако отстает от дислокаций, последние могут вырываться из облаков , приобретая подвижность. Зуб текучести (см. гл. П) объясняется наличием этих облаков , названных облаками Коттрелла. Используя механизм образования облаков [c.157]

В ряде процессов (релаксация полимеров, процессы диффузии и т. п.) необходимо оценить изменение подвижности и средний размер частей, составляющих среду, в различные моменты времени. Если эти процессы протекают медленно (1 — 10 с), то единственным способом контроля является метод голографической коррелометрии (МГК), который основан на получении с помощью двулучевой схемы голограммы рассеивающей среды в отраженном свете (при одностороннем доступе). Направление освещения между экспозициями меняется на угол 0, что вызывает регулярный фазовый сдвиг Дфо на элементах рассеивателя и появление в изображении системы эквидистантных интерференционных полос. Так как состояние среды за время т между экспозициями изменится, уменьшится контраст полос. Случайный сдвиг фазы отдельной частицы Дф (G, т) = к Дг (т), где О — угол между направлениями падающей и рассеянной волн Дг — вектор сме-, 2я [c.114]

Перейдем теперь к обсунедению диффузионной подвижности катионов, так как формирование стеклообразного покрытия за счет взаимодиффузии лимитируется подвижностью ионов либо ионных ассоциатов. (Вопросы, относящиеся к температурной зависимости коэффициентов диффузии, и гидродинамические критерии массо-переноса здесь не обсуждаются). Согласно современным представлениям, в щелочесодерншщих стеклах каждый щелочной катион окружен кислородным полиэдром. В результате флуктуации тепловой энергии щелочной катион может покинуть свое место и перейти [c.14]

Градиент темп-ры создает в нроводнико градиент концентраций холодных и горячих носителей заряда. В результате этого возникают два диффузионных потока носителей — вдоль и против градиента темн-ры. Т. к. скорости диффузии и концеЕ1трации горячих и холодных носителей заряда различны, то на одном конце проводника создаётся избыточный положит, заряд, а на другом — отрицательный. Поле этих зарядов приводит к установлению стациопарпого состояния число носителе , проходящих через поперечное сечение образца в обоих направлениях, одинаково. Возникающая диффузионная термоэдс определяется температурной зависи.мостью концентрации носителей заряда и их подвижностью [г, обусловленной характером их, взаимодействия с фононами, примесями ы т. д. [c.76]

С ВЫСОКО ионной проводимостью И. с. снязаны большие значения коэф. диффузии D подвижных ионов (D--10" см /с) в сравнении с D IO- mV для обычных твёрдых тел вблизи темп-ры плавления. Проводимость н диффузия И. с. имеют термоактивацпоиный характер [c.206]

Т. металлов очень мала, сравнительно больше Т, в полуметаллах и их сплавах, а также в нек-рых переходных металлах и их сплавах (напр., в сплавах Pd—Ag Т. достигает 86 мкВ/К). Т. в этих случаях велика из-за того, что ср. энергия электронов в потоке сильно отличается от энергии Ферми. Иногда быстрые электроны обладают меньшим коэф. диффузии, чем медленные, и Т. меняет знак. Величина и знак Т. зависят также от формы ферми-повчрх-ности, разл. участки к-рой могут давать в Т. вклады противоположного знака. Знак Т. металлов иногда меняется на противоположный при низких темп-рах. В полупроводниках -типа на холодном контакте скапливаются дырки, а на горячем остаётся нескомпенеир. отрицат. заряд (если аномальный механизм рассеяния носителей заряда или эффект увлечения не приводит к перемене знака Т.). В термоэлементе, состоящем из полупроводников р- и п-типов, Т. складываются. В полупроводнике со смешанной проводимостью к холодному контакту диффундируют и электроны и дырки и их заряды взаимно компенсируются. Если концентрации и подвижности электронов и дырок равны, то Т. равна нулю. [c.98]

Легирующие элементы оказывают влияние на электронную и дислокационную структуру металла. Замещая атомы в рещетке основы, они создают барьеры ближнего действия на пути движущихся дислокаций. От легирования зависят характер и величина межатомного взаимодействия в сплаве, что влияет на подвижность дислокаций. Так, при легировании может увеличиваться плотность дислокаций, вызванная изменением энергии дефектов упаковки (см. 1.5.3), меняется время релаксации вакансий и, как следствие, их избыточная концентрация. Значения констант диффузии и упругости, условия протекания фазовых превращений и в конечном итоге прочность твердого раствора, безусловно, связаны с легированием. Часто легирование сопровождается повьппением сопротивления твердого раствора пластической деформации, поскольку при его образовании более вероятным является множественное скольжение дислокаций по нескольким плоскостям вместо единичного. Так, легирование железа марганцем способствует образованию мартенситной структуры марганцевого феррита, повышению плотности дислокаций и. [c.147]

Если сталь, в которой не произошло выпадения карбидов и углерод зафиксирован в твердом растворе, медленно нафевать, подвижность атомов увеличивается. В соответствии с этим увеличивается и способность их к диффузии и восстановлению равновесия в твердом растворе, в котором аустенит зафиксирован в перенасыщенном и неустойчивом состоянии, что приводит к образованию и выделению карбидов из перенасыщенного твердого раствора. Этот процесс начинается при температуре 400. .. 500 °С, но вследствие малой скорости диффузии идет медленно с образованием карбидов преимущественно по границам зерен. [c.349]

Процесс выравнивания состава в бинарном (однофазном) сплаве описывается коэффициентом взаимной диффузии D. Однако эффект Киркендалла показал, что парциальные коэффициенты диффузии, характеризующие подвижность каждого из компонентов в твердом растворе Da и Db, в общем случае различны. Возникает вопрос о связи между D, и Db и о возможности определения парциальных коэффициентов диффузии. [c.112]

Основными факторами, определяющими жаропрочность металлов, являются температура плавления, прочность межатомных связей, процессы диффузии и структура. Большое внимание уделяется также дислокационным реакциям н диффузионным перемещениям атомов при ползучести н разрушении, а также взаимодействию металла с окружающей средой. Наконец, необходимо учитывать температуры рекристаллизации и фазового пре-вращепия. В момент фазового (полиморфного) превращения повышается подвижность атомов и, как следствие, снижаются прочностные характеристики, в частности предел текучести. [c.13]

Чем выше работая температура, тем сильнее проявля ются диффузионные процессы в деформации ползучести При малых значениях скоростей ползучести, которые допускаются в реальных условиях, контролирующим процессом является диффузия вакансий к границам зерен, образойа ние и рост пор на границах Следовательно, важную роль играет концентрация и подвижность вакансий Легирую шие элементы, упрочняющие твердый раствор, повышаю щие силы связи в решетке, затрудняют диффузионные перемещения, уменьшают концентрацию и подвижность ва кансий и, таким образом, повышают жаропрочность [c.296]

Диффузия. Изучение подвижности атомов методом ЯМР основано на том, что движение отдельных ядер усредняет локальные внутренние поля, оужая спектр ЯМР и изменяя его форму. При достаточно низких температурах позиции, занимаемые резонирующим ядром в структуре металла или сплава, отвечают минимуму потенциальной энергии. Повышение температуры, приложенной к образцу, вызывает рост собственной энергии ядра до величины, сравнимой с потенциальным барьером, переход через который обеспечивает диффузионное движение. Средняя частота диффузионных перескоков между двумя соседними позициями V пропорциональна числу ядер, способных преодолеть потенциальный барьер и , определяющий энергию активации процесса диффузии V = [c.179]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...