Добавил:
okley
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:ФТТ 70 каф / Семинары Казанцева / sem3_1_semester_2021
.pdf
Внедренная примесь возникàåò ïðè проникновении атома
другого òèïà â междоузлие кристаллическîé решетки. Энергия
образования внедрения
примесного атома. Небольшие атомы (âîäîðîäà, óãëåðîäà,
кислороäà è азота) образуют дефекты внедрåíèÿ â решеткàõ
металлов.
Избыточное äëÿ äàííîé температуры êоличество äåфектов
получают ïðè ðåçêîì îхлаждении îò более высокîé
температуры (çàêàëêîé), сильной деформацией
кристаллическîé решетки ïðè êîâêå èëè ïðîêатывании,
бомбардировкîé òâåðäîãî òåëà атомами èëè частицами ñ
высокîé энергией ïðè облучении â циклотроне èëè нейтронным
облучением â ядерном реакторе.
Eiìàëà ïðè небольших размерах
 ионных кристаллах дефекты ïîявляютсÿ парой ñ çàðядами
противоположного çíàêà äëÿ выполнения óсловия
электронейтральности кристалла: âàêансия è междоузельный
èîí (дефект Френкåëÿ), äâå âàêансии ïðîтивоположного çíàêà
(дефект Шоттки), èëè äâà междоузельных èîíà
противоположного çíàêà (антипоä дефекта Шоттки).
Ðèñ.: Íà рисункå обозна÷åíû дефекты: (à) -дефект Френкåëÿ, (á) -
дефект Шоттки, (â) - антипоä дефекта Шоттки.
F −
центр
Центром окраски называетсÿ дефект кристаллическîé ðешетки,
êîòîðûé ïîãлощает âèäèìûé ñâåò. Представляет собой
образование, состоÿùåå èç анионной âàêансии (созданной
ушедшим èç óçëà решетки отрицательно çàðÿæенным ионом),
захватившей избыточный электрон, êоторый поставляетсÿ
îäíèì èç ионов металла èç áëèæайшего окружåíèÿ âàêансии.
Ðèñ.: Ñõåìà ìîäåëè
F −
центра èëè центра окраски.
Окраскà êðèñòàëëà ìîæåò áûòü вызвана íåñêолькими
способами:
I
введением химических примесей;
I
введением избыточного ïî сравнению ñî
стехиометрическим составом êоличества ионов металла
(нагрев кристалла â парах щелочного металла è затем
быстрое åãî îхлаждение);
I
облучением рентгеновскими èγ-лучами, бомбардировкîé
нейтронами è электронами;
I
электролизом.
F −
центры обычно ñîçäàþò нагреванием кристалла â парах
щелочного металла èëè ïðè облучении åãî рентгеновским
излучением. Кристалл
становитсÿ æелтым, à êðèñòàëë
êàëèÿ, становитсÿ красным. Энергия ïîãлощения F-центров
составляет 2,7 ýÂ äëÿ
NaCl
, нагреваемый â парах натрия,
KCl
, нагреваемый â парах
NaCl
, 2,2 ýÂ äëÿ
KCl
.
Дислокàöèè
Сдвиг â решеткå, õарактеризующий размер дислокàöèè -
линейного дефекта кристаллическîé структуры, определяетсÿ
вектором Бюргерса~b
числу единичных векторов решетки, ïîñêольку структура
кристалла ñîхраняетсÿ. Простейшими дислокациями являютсÿ
краевая è винтоваÿ дислокàöèè. Â краевой дислокàöèè îäíà èç
атомных плоскостей внутри кристалла обрываетсÿ. Вектор
Бюргерса краевой дислокàöèè перпендикулярен ê линии
дислокàöèè è лежит â плоскîñòè ñêîëüæåíèÿ. Â случае
винтовой дислокàöèè îäíà часть кристалличесêîé решетки
смещена относительно другой â направлении, параллельном
линии дислокàöèè. Вектор Бюргерса винтовой дислокàöèè
параллелен линии дислокàöèè.
. Длина вектора Бюргерса равна целому
(à) (á)
Ðèñ.: Äâà âèäà простых дислокàöèé. à - краевая дислокàöèÿ, á -
винтовая дислокàöèÿ.
Краевая дислокàöèÿ
Область вблизи дислокационной линии, ãäå велики èñêàæåíèÿ
структуры, называетсÿ ядром дислокàöèè. Область вдали îò
дислокàöèè, ãäå деформации ìàëû, называетсÿ упругой
областью. Ðасстоÿíèÿ между атомами, располоæенными
непосредственно íàä краем лишней ïîëóïëîñêîñòè, меньше,
÷åì â недеформированной области èç-çà действия ñжимаюùèõ
íàïðÿæåíèé. Ïîä ëèøíåé полуплоскîñòü кристаллическàÿ
структура ðàñòянута. Ëîêальное расширение ñòруктуры ïîä
лишней полуплоскîñòüþ атомов называетсÿ дилатацией∆.
∆V
∆ =
Бюргерса,r- радиальное расстоÿíèå îò данной точки äî линии
b
=
sin θ
V
. Параметрbчисленно равен ìîäóëþ вектора
r
дислокàöèè,θ- óãîë между векторами~b
è~r
.
(à) (á)
Ðèñ.: Краевая äèñëîêàöèÿ. à - âåêòîð Бюргерса â поперечном
изображåíèè кристаллическîé структуры, á - краевая дислокàöèÿ â
простой кубическîé ðåøåòêå.
Винтовая дислокàöèÿ
Определим
направленной вдоль îñèz. Ýòî ñìåùåíèå соответствуåò
уравнению винтовой ïîâåðхности.
Óãîëθотсчитываетсÿ îò îñè, перпендикулярной дислокàöèè.
Увеличениеθíà2πпривоäèò ê возрастанию смещения íà
величину параметраb- ìîäóëÿ вектора Бюргерса~b
uz- смещение вдоль îñè винтовой дислокàöèè,
b
uz=
2π
θ.
.
(1)
Соседние файлы в папке Семинары Казанцева