Электронная структура и свойства кристаллических модификаций

Устойчивость кристаллических структур металлов связывают также со стабильными конфигурациями электронов в полностью и наполовину заполненных оболочках. Такое объяснение структур металлов встречает значительные трудности. Считают, что 0]Дк структура металлов V, VI групп связана с большим весом d -кон-фигураций [371. Однако ОЦК структуру имеют щелочные металлы и барий, радий, европий (s ), где f-состояний нет, и высокотемпературные модификации металлов II—IV групп, лантаноидов и актиноидов, где всего 1—2 rf-электрона. Конфигурационные представления используются при анализе строения и свойств металлов [38]. [c.8]

Зонная теория твердого тела также объясняет эмпирические правила Юм-Розери, касающиеся свойств бинарных сплавов, которые образуют твердые растворы путем беспорядочного распределения атомов двух видов. Согласно этим правилам, растворы замещения образуются лишь при соблюдении некоторых условий, таких, как соответствие атомных размеров, кристаллических структур, электроотрицательности, валентности и т. д. Далее, если сплав образует несколько модификаций, имеющих различные кристаллические структуры (например, сплав меди—цинка), то переходы между фазами соответствуют определенному постоянному соотношению числа валентных электронов и составляющих сплав атомов. [c.46]

Л. ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА И СВОЙСТВА КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МОДИФИКАЦИЙ А11О3 [c.118]

Этими двумя приближениями будут модель еаза свободных электронов и зонная модель почти свободных электронов. Первая модель позволит нам с помощью статистики Ферми вычислить основные величины, характеризующие электроны проводимости (например, теплоемкость или плотность состояний) на ее основе нам будет легко понять смысл тех модификаций, к которым приводит использование более реалистичных приближений. Из второй модели мы увидим, что спектр разрешенных состояний не является непрерывным, а существуют запрещенные энергетические зоны. Это приводит к понятию зонной структуры, весьма важной для детального понимания теории металлов. Кроме этих моделей, мы кратко опишем еще два приблингения (будут указаны лишь физические допущения, лежащие в их основе) метод ячеек и метод ортогонализованных плоских волн. Эти последние методы включены потому, что они позволяют точнее рассчитывать более тонкие свойства кристаллической решетки — соответственно сжимаемость и детали зонной структуры данного кристалла. [c.67]

Будем придерживаться той же поатедовательности изложения, как и в предьщущем разделе, и рассмотрим электронную структуру оксидной пленки в модельной системе Si-Si02. Поскольку все многообразие свойств кристаллических и аморфных модификаций Si02 в основном определяется широкой вариацией углов 0 между кремний-кислородными тетраэдрами при малых изменениях параметров самих тетраэдров, для теоретического построения их зонной диафаммы широко применялся метод сильной связи с короткодействующим потенциалом взаимодействия. Такие расчеты для а-кварца показали, что его валентная зона состоит из трех подзон самая нижняя (шириной 1,5-3 эВ) в основном образована 2s орбиталями кислорода с небольшой примесью 2р состояний и 3s состояний Si средняя [c.186]

Электронное строение и типы связей элементов периодической системы - ключ к пониманию структуры и свойств простых и сложных веществ, образованных этими элементами Два или более атомов располагаются друг около друга так, как это энергетически выгодно. Это справедливо независимо от того, сильно или слабо связана группа атомов, содержит эта фуппа лишь несколько или 10 атомов, является расположение атомов упорядоченным (как в кристалле) или неупорядоченным (как в жидкости). Группа атомов устойчива тогда и только тогда, когда энергия атомов, расположенных вместе, ниже, чем у отдельных атомов. Единственной физической причиной конкретной кристаллической структуры любого элемента и его модификаций является перекрытие валентных и подвалентных оболочек его атомов, приводящее к образованшо определенных межатомных связей. Число протяженность и симметрия орбиталей атомов данного конкретного элемента полностью определяют число, длин , ориентиров и энергию межатомных связей, образующихся в результате перекрытия этих орбита-лей, а следовательно, размещение атомов в гфостранстве, т е. кристал-лическ то структуру, основные физико-химические свойства элемента. [c.30]

В этом случае полное число электронов, участвующих в формировании химических связей у элементарного бора, будет равно 5. Этому предположению соответствует значительно более сложная по сравнению с другими элементарными полупроводниками кристаллическая структура бора, основной структурной единицей которой являются икосаэдриче-ские группы Bi2 (правильные двадцатигранники, в которых каждый атом имеет пять соседей, см. рис. 2.18). Существует несколько полиморфных модификаций бора, среди которых полупроводниковыми свойствами обладают только ромбоэдрические модификации бора (метастабильная а-форма и стабильная /3-форма). Элементарная ячейка а-В состоит из 12 атомов, а ячейка /3-В — из 105 атомов. Бор химически инертен и обладает твердостью, близкой к твердости алмаза. Это обусловлено образованием прочных ковалентных связей (расстояние В-В равно 1.71 А) и трудностью их разрыва, что определяет и высокую температуру кипения данного вещества. [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...