Благородные и переходные металлы

Приближение сильно связанных электронов. В благородных и переходных металлах, в металлах редкоземельных элементов и актинидов атомы содержат не полностью заполненные с1- и /-оболочки, электроны которых частично участвуют в проводимости. В этих случаях модель почти свободных электронов совершенно непригодна. Для исследования зонной структуры таких металлов разработаны различные приближения. Здесь мы рассмотрим простейший метод, основанный на приближении сильно связанных электронов. [c.136]

Поэтому, прежде чем начинать расчег для твердого тела, необходимо знать уровни сердцевины. В натрии, например, это 15-, 2 -и 2/7-уровни. Задача состоит в том, чтобы рассчитать волновые функции и энергии тех состояний, которые в твердом теле существенно изменяются. В натрии таким состоянием свободного атома является Зз-состояние. Аналогично в кремнии мы считаем состояниями сердцевины 15-, 2 - и 2/7-состояния и должны рассчитать состояния в твердом теле, отвечающие Зз- и 3/7-состояниям свободного атома. В благородных и переходных металлах состояния, отвечающие последней заполненной или частично заполненной -обо-лочке, сильно искажены по сравнению с тем, какими они были бы в свободном атоме. Так, в меди, например, мы должны были бы рассматривать 15-, 2 -, 2/7-, Зв- и 3/7-состояния как состояния сердце- [c.92]

В сплавах мягкое рентгеновское излучение возникает в результате переходов электронов в состояния внутренних оболочек обеих компонент. Можно весьма далеко продвинуться в теоретическом анализе разбавленных сплавов, если воспользоваться представлениями, развитыми нами в связи с рассмотрением примесных состояний ). Удивительно, что эксперименты в большинстве случаев дают результаты, очень похожие на те, которые получились бы для системы из двух чистых компонент. Такой результат можно было бы понять в случае благородных и переходных металлов, но трудно объяснить для простых металлов. Возможно, это следствие того факта, что эксперименты неизбежно ведутся с концентрированными сплавами. [c.388]

Если устремить Д к нулю, это выражение переходит в (4.64). Как и при вычислении экранирующего поля, области суммирования здесь таковы, что в них знаменатели Еа — Ец не обращаются в нуль, так что расходимостей не возникает. И опять случай незаполненных -зон можно учесть, поменяв знак перед членом, отвечающим гибридизации, и просуммировав в нем не по к> кр, а по /г < кр. Для наших целей сейчас важен тот факт, что функцию Р (д) можно определить не только для простых, но и для благородных и переходных металлов, хотя в последнем случае расчеты более сложны. Коль скоро функция F q) известна, расчеты свойств могут проводиться одинаковым образом для всех металлов. [c.482]

Благородные и переходные металлы [c.295]

Как мы уже видели, для благородных и переходных металлов общим является то, что их поверхности Ферми могут быть хорошо описаны с помощью параметризованных зонных структур, в которых подгоночными параметрами служат сдвиги фаз т] и энергии Ферми . При этом наличие у параметров физического смысла опять связывается с тем, насколько хорошо зависимость от деформации выбранных параметров согласуется с предсказаниями теории. [c.295]

Способность металлических сплавов к аморфизации сильно различаются в первую очередь в зависимости от их химического состава. Следует отметить, что получить надежные оценки критической скорости охлаждения, определяющей способность к аморфизации, расчетным путем практически нельзя. Можно попытаться определить R экспериментально, но поскольку эксперименты сами по себе довольно сложны, примеров таких измерений пока мало. В табл. 2.4 приведены некоторые значения R , полученные в экспериментах [17, 18] и расчетом [19]. Для чистого никеля R составляет 10 К/с, но для сплавов, содержащих металлоиды, R значительно ниже. Так, для сплавов благородных металлов R составляет всего лишь 10 К/с. Для сплавов переходные металлов (Fe, Ni, Со) R довольно велика (10 —10 К/с). [c.49]

Уайт и Вудс [245] приводят перечень степеней Т, которые приведены в соответствие с значениями идеального теплового сопротивления при низких температурах для переходных металлов, а также для натрия и благородных металлов. Для пяти из 22 металлов, по-видимому, требуется ввести степень зависимости теплового сопротивления от температуры, большую чем 2,6, а для двух металлов — меньшую чем 2,0. Из формул (11.3а) и (11.36), казалось бы, можно сделать вывод, что в области (ниже 0,10), где. зависимость Т , пожалуй, справедлива, при простых допущениях модели Блоха и для сферических ферми-по-верхностей зоны Бриллюэна имеет место следующее соотношение между низкотемпературным идеальным электронным тепловым сопротивлением и предельным высокотемпературным значением [c.220]

Например, у переходных металлов и сплавов первого длинного периода по достижении электронной концентрации 5,7 [85] происходит довольно резкое изменение электронной теплоемкости, магнитной восприимчивости, постоянной Холла, абсорбции водорода и т. п. При этом считается, что число электронов за пределами соответствующей оболочки инертного газа отвечает валентности, которая, таким образом, для Ti, V, Сг, Мп, Fe и Со равна соответственно 4, 5, 6, 7, 8 и 9 (для сравнения см. также схему валентностей по Полингу, табл. 5 гл. I). Вместе с этим валентности тех же самых элементов, находящихся в разбавленных растворах на основе благородных металлов или алюминия, принимаются в соответствии с иной схемой, в которой преобладающую роль играют главным образом только s-электроны. Анализ устойчивости фаз [c.156]

Для снижения переходного сопротивления и улучшения коррозионной стойкости контакты, применяемые в радиоэлектронике, покрывают благородными металлами. Однако золотые и серебряные покрытия недостаточно износостойки, поэтому целесообразнее применять покрытия из сплавов, которые к тому же дешевле покрытий чистыми металлами. В табл. 25 и 26 приведены результаты исследования износостойкости и переходное сопротивление покрытий из сплавов золота, серебра, белой бронзы и вольфрам-кобальта [182]. [c.68]

На основании спектроскопических исследований был найден целый ряд активированных конденсированных сред и газовых смесей, обладающих указанными свойствами и открывающих возможность реализации лазеров на их основе. В первую очередь это ионы переходных металлов (лантанидов, актинидов) и благородные газы. На особенностях генерационных свойств некоторых из них остановимся ниже. [c.70]

Чистые одноатомные металлические жидкости практически не закаливаются до аморфного состояния в силу их относительно низкой температуры стеклования Гg = 0,25 Гпл- Большинство метали-ческих стекол получается при скоростях охлаждения -10 К/с и имеет состав, близкий к эвтектическому. Наиболее подробно исследованы сплавы на основе переходного или благородного металла, содержащего 15-5-30 % металлоида (неметаллического элемента), или сплавы, состоящие из переходных металлов. Некоторые из та- [c.133]

Метод OPW дает хорошее согласие с опытом для простых веществ, у которых d- и /-состояния достаточно удалены от валентной зоны. Однако в случае переходных металлов с незаполненными d- или /-оболочками, а также в случае благородных металлов, где d-состояния электронов близки к валентной зоне и существенно влияют на спектр, OPW работает существенно хуже. [c.258]

Затем обсудим этот же вопрос с точки зрения фаз и покажем, как меняется структура зонных состояний простых металлов при добавлении к ним атома переходного металла. В 9 мы вернемся к резонансным состояниям, используя иную точку зрения, и обсудим их связь с энергетическими зонами в чистых переходных и благородных металлах. [c.212]

К переходным металлам, т. е. к металлам с частично заполненными (I- или /-оболочками, относится большинство элементов периодической системы. Энергетические зоны всех элементов ряда железа очень похожи на зоны меди, которые мы уже рассматривали выше медь замыкает этот ряд. Ввиду такого сходства между благородными металлами и стоящими перед ними в том же периоде переходными металлами мы можем считать благородные металлы (в отношении структуры энергетических зон) также членами этого ряда. [c.225]

Следует, однако, помнить, что энергетические зоны переходных металлов сами по себе весьма сложны, поэтому не исключено, что их расчет никогда не будет простым с математической точки зрения. Для переходных металлов расчеты с помощью псевдопотенциалов приводят к секулярным уравнениям того же вида, что и более ранние методы, и поэтому можно считать достижением лишь более строгое обоснование модели. Однако при решении проблем общего характера уравнения метода псевдопотенциалов для переходных металлов позволяют использовать теорию возмущений. Оказывается возможным расчет экранирования, полной энергии, а также анализ широчайшего спектра свойств переходных и благородных металлов. В таких расчетах, как и в случае простых металлов, нам не нужно тратить время на определение самих зонных структур. [c.232]

В каждом из трех рядов периодической системы элементов между щелочноземельными (кальций, стронций и барий) и благородными металлами (медь, серебро и золото) содержится по девяти переходных элементов. В этих элементах происходит постепенное заполнение -оболочки, пустой в щелочноземельных металлах и целиком заполненной в благородных металлах. В стабильной форме при комнатной температуре переходные элементы обладают моноатомны-ми г. ц. к. или о. ц. к. шетками Бравэ либо г. п. у. структурой. Все они — металлы, но в отличие от уже обсуждавшихся (благородных и так называемых простых ) металлов на их свойства существенно влияют -электроны. [c.306]

II 345 льда II 24 поток I 254 производство II 254 спиновой системы II 276, 277 Эффект де Гааза — ван Альфена I 265—275 в благородных металлах I 290, 291 в переходных металлах I 308 в щелочных металлах I 284, 285 измерение I 265, 266 и неоднородность магнитного поля I 282 и плотность уровней I 273, 274 и рассеяние I 274, 275 квантование площади орбиты I 271—273 минимальный размер образца I 271 (с) тепловое уширение I 274 Эффект Гантмахера I 280, 281 Эффект Зеебека I 39, 40, 257 (с) [c.416]

Можно представить себе, однако, такие крайние ситуации, в которых параметр взаимодействия Iц столь сильно зависит от расстояния, что взаимодействие между спинами, находящимися в точках К, и К , нельзя охарактеризовать определенным знаком. Так обстоит дело, например, в неупорядоченных разбавленных сплавах (с концентрацией 1—10%) некоторых переходных металлов (например, Мп) в некоторых благородных металлах (в частности, Си). Дальнодействующее осциллирующее взаимодействие между спинами охватывает область значительного объема, в которой газообразно распределены магнитные ионы. Таким образом, воздействие на любой данный спин складывается из большого числа членов, дающих в сумме эффективное поле [c.549]

В 1968—1969 гг. в серии работ напр., [428] ) было развито представление о возможности растворения и диффузии ряда благородных и переходных металлов (меди, серебра, железа, кобальта) в элементах III и IV групп (таллий, индий, свинец, олово и др.) по механизму внедрения при не слишком большом размере и малой валентности диффундирующего атома (валентность растворителя должна быть больше валентности примеси). Как показывают оценки, доля атомов, диффундирующих по механизму внедрения, по отношению к движущимся по вакансион-ному механизму достаточно велика, так что этим можно обт яс-нить аномальный характер диффузии в указанных системах, в частности очень низкие значения энергии активации. Дальнейшие исследования с целью подтвердить справедливость предложенного объяснения и установить степень общности полученных результатов представили бы несомненный интерес. [c.158]

Поскольку ближний порядок широко распространен в сплавах благородных и переходных металлов, значительная часть упомянутых исследований была посвяш ена именно таким сплавам. В связи с этим использовался псевдопотенциал Анималу [69, 70], по параметрам которого в [71] для значительного числа элементов, в том числе и для переходных, были рассчитаны формфакторы. К настоящему времени это единственный псевдопотенциал, определенный для столь широкого круга элементов. Поэтому во избежание неясностей в интерпретации данных все численные расчеты в указанной выше серии работ были выполнены с потенциалами, предложенными в [69, 70], а для непереходных металлов — в [И, 72]. [c.276]

Подход теории возмущений к проблеме переходных металлов создает несколько искусственное различие между состояниями к-и -типа, и соответственно получаемые собственные значения образуют несколько искусственную зонную структуру. Подобным же образом теория возмущений второго порядка в случае простых металлов дает искусственную зонную структуру вблизи граней зоны Бриллюэна в результате, чтобы получить приемлемые результаты для таких состояний, оказывается необходимым в многоволновом приближении метода OPW диагонализовать некоторую субматрицу гамильтониана. Тем не менее большинство свойств металлов зависит от интегралов по состояниям, и во многих случаях как для простых, так и для переходных металлов можно получить разумные результаты с помощью простой теории возмущений. Более того, мы видели, что в благородных металлах энергия Ферми достаточно далеко отстоит от резонанса, так что электронные свойства можно рассматривать столь же просто, как и в случае простых металлов (коль скоро OPW формфакторы уже получены). В обоих случаях — простых и переходных металлов — отправным пунктом служит уравнение с псевдопотенциалом. Расходимости возникают уже при использовании теории возмущений, но когда теория возмущений отказывает, можно построить и другие альтернативные приближения. [c.238]

Одна из важных задач структурных исследований аморфных сплавов — выявление критериев склонности сплавов к аморфиза-ции. В настоящее время полной ясности в этом вопросе нет. Так, из приведенного выше перечня основных групп зааморфизирован-ных к настоящему времени сплавов следует, что более склонны к аморфизации сплавы, состоящие из атомов существенно разных размеров (металлы и некоторые металлоиды), сплавы на основе переходных (отчасти и благородных), а также переходных и редкоземельных металлов, сплавы с ОЦК решеткой. По-видимому, все эти факторы действительно имеют место. Тем не менее наблюдающиеся достаточно часто исключения из этого правила показывают, что проблема установления критериев склонности сплавов к аморфизации еще весьма далека от своего решения. [c.283]

Коррозия. Помимо эрозии контакты подвергаются коррозии, т. е. химическим процессам окисления, образования стекловидных, а иногда оргаиичсских изоляционных пленок между контактами. Оксидные пленки на благородных металлах имеют малую толщину и высокую проводимость они разлагаются при сравнительно невысокой температуре (например, окись серебра — при 200° С). Оксидные пленки на неблагородных металлах толще, чем на благородных и поэтому для их пробоя требуется значительное напряжение. Кроме того, они не разлагаются, даже при высокой температуре. По этим причинам стремятся исключить возможность образования таких пленок, либо обеспечить их удаление при работе контактов, применяя большие контактные давления. При ударе или сжатии контактов пленка иа их поверхности может быть разрушена. Минимальное требуемое давление составляет для контактов из благородных металлов и их сплавов 15—25 Г, для контактов из неблагородных металлов (например, вольфрама) величину порядка 1000 Г. Величина давления между контактами обусловлена также стремлением уменьшить переходное сопротивление контактов. Стекловидная пленка на поверхности контакта может появиться в результате плавления окислов металлов, образова шнхся при окислении контактов. Органические изоляционные иленки иногда появляются в результате выделения газообразных продуктов из нагретых пластмассовых деталей. Металл контакта может оказывать каталитическое действие, ускоряя полимеризацию органической, изоляционной иленки иа поверхности металла. [c.293]

Интересным является вопрос о том, действительно ли в аморфных сплавах реализуется условие Нагеля—Тауца или нет. Ферми-евское волновое число можно непосредственно измерить в экспериментах по комптоновскому рассеянию и аннигиляции позитронов. Кроме того, если можно воспользоваться моделью свободных электронов, то кр можно рассчитать из величины концентрации валентных электронов на атом е/а) и атомного объема. К сожалению, аморфные сплавы, как правило, содержат большое число компонентов, наиболее важные из которых—переходные металлы, имеющие г -зону. Для них разделение внутренних и внешних валентных электронов неоднозначно, поэтому затруднено и определение kw по результатам комптоновского рассеяния и аннигиляции позитронов. Интересно, что поскольку у-переходных и благородных металлов число валентных электронов Z=e/a меньше 2, то сплавлением их с поливалентными элементами, у которых Z—e/a больше 2, можно в конечном счете получить среднее число валентных электронов 2=2. В настоящее время почти не проводят непосредственные измерения kw в аморфных сплавах, содержащих переходные [c.204]

Сплавы типа переходный металл VIIB и VIII группы Периодической системы элементов Д. И. Менделеева или благородный металл IB группы в сочетании с металлоидом (В, С, Si, Р). Эти сплавы в настоящее время наиболее важны в прикладном отношении, особенно аморфные сплавы на основе Fe, Со и Ni, которые являются основой магнитно-мягких аморфных материалов. Концентрационный интервал аморфизирующихся сплавов, как правило, довольно узок и располагается вблизи глубокой эвтектики 13—25% (ат.) металлоида. Введением дополнительных легирующих элементов (переходных металлов или металлоидов) склонность к аморфизации может быть существенно повышена, а концентрационный интервал аморфизации расширен или существенно изменен. [c.159]

Системы, состоящие из переходного металла VIIB и VIII группы или благородного металла IB группы и из металлов-лантаноидов. [c.160]

Рассмотрим проблему металлической связи в карбидах, нитридах и окислах переходных металлов. Такая связь может возникнуть только при наличии коллективизированных избыточных d-электро-нов металла, если они остаются после заполнения внешних 2р-0б0 лочек атомов углерода, азота и кислорода до конфигурации благородных газов s p . При стехиометрических составах число избыточных электронов металла визб в монокарбидах, мононитридах и моноокислах определяется разностью положительных и отрицательных валентностей металла и неметаллического элемента [c.90]

Экспериментальное изучение термохимии неорганических и органических соединений существенно различно. Если для органических соединений основной изучаемой в термохимии реакцией является сжигание веществ в кислороде, то для неорганических веществ такой преобладающей реакции или хотя бы группы реакций нет. Это вполне понятно, если учесть, что исследования по термохимии неорганических веществ охватывают вещества, очень резко различающиеся по своим химическим и физическим свойствам. Так, исследователям, работающим в этой области, приходится экспериментировать с веществами, которые имеют очень низкую температуру кипения ( постоянные газы) и очень высокую температуру плавления (например, окислы некоторых переходных металлов IV—VI групп), веществами, чрезвычайно агрессивными (фтор, щелочные металлы) и крайне инертными (благородные металлы и газы, кварц, четырехфтористый углерод), веществами, легко растворимыми во многих растворителях и практически не растворяющимися ни в одном из них, веществами неустойчивыми, легко разлагающимися, взрывчатыми, пирофорными, гигроскопичными и т. д. [c.131]

Пленки больщинства металлов (например, благородных металлов и неферромагнитных металлов переходной группы) толщиной в несколько сот ангстрем имеют удельное электросопротивление, величина которого изменяется с изменением температуры так же, как и у сплошных металлов. Однако пленки этих металлов толщиной в несколько ангстрем имеют большое удельное электросопротивление и большой отрицательный температурный коэффициент. Зависи.мость сопротивления этих пленок от те.мпературы в широком интервале температур описывается уравнением, характерным для примесных полупроводников. Энергия активации в сильной степени зависит от состава пленок и их толщины. Для пленок значительной толщины, но еще не настолько толстых, чтобы появились типичные металлические свойства, зависимость сопротивления от температуры оказывается более сложной. Характеристики этих пленок и воспроизводимость их свойств сильно зависят от способа приготовления пленки, от присутствия сорбируе.мых газов, а в некоторых случаях — от старения и отжига. [c.181]

В восстановительной ступени реактора применяют хгатализаторы из медноникелевого сплава без носителя и из платины на носите.ле (глиноземе). Для окислительных ступеней катализатора используют благородные металлы и окислы переходных металлов. [c.142]

Подобный расчет не представляет сложности по нашим данным, на него для каждого элемента требуется не более 5—10 минут на ЭВМ класса ЕС-1022 с нснользованием программы типа [89]. В литературе цифры такого рода (для хартри-фоковских плотностей) приведены на рисупке в [277] для переходных металлов Зс1- и 4с -нериодов. В обоих случаях процент -заряда, находящегося вне атомной сферы, уменьшается вдоль периода, но поскольку число атомных электронов вдоль периода возрастает, полный -заряд, находящийся вне атомной сферы, с ростом номера элемента сначала возрастает, а после середины периода убывает. Это число колеблется от 0,14 (Зс) до 0,60 (Мо). Подобная же величина для -электронов колеблется меньше, она составляет 0,60—0,75. Полный заряд вне атомной сферы минимален у благородных металлов (0,85) и максимален в середине 4( -периода (1,35). [c.127]

Формально говоря, ОПВ-формфактор (4.33), (4.34) иостроеп для благородных металлов, и нет оснований полагать, что для переходных мета,плов (если его удастся построить), он тоже будет иметь резонансный вид. Но в рассмотренном случае резонанс в формфакторе фактически обусловлен наличием квазисвязанных состояний, т. е. тем же, что резонанс в формфакторе теории рассеяния (2.170). Формфактор теории рассеяния пригоден и для переходных металлов, поэтому можно сделать вывод, что ОПВ-формфактор для переходных металлов тоже должен иметь резонанс. [c.155]

Отметим при это.м, что на результаты к(>личес1вониых расчетов могут заметно влиять особенности исевдонотенциалов и их формфакторов, характер учета (х — с/)-гибридизацип (для переходных, благородных, щелочноземельных и других металлов), вклада эффектов обмена и корреляции и т. д. Поэтому при рассмотрении результатов расчетов энергетических характеристик конкретных материалов будет в той или иной мере у1 азываться и иа основные особенности проведенных расчетов. [c.224]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...