Раздел 1. Основные положения физико химической кристаллографии
Ионные кристаллы прозрачны для электромагнитного излучения в широком частотном диапазоне вплоть до граничной частоты, которая соответствует собственной частоте колебаний ионов в решетке.
Контрольные вопросы и задания
1.Сформулируйте и изобразите графически условие минимума потенциальной энергии двухатомной молекулы.
2.Приведите классификацию кристаллических решеток с учетом типа связей.
3.Объясните природу сил, ответственных за образование молекулярных кристаллов.
4.Назовите элементы, образующие молекулярные кристаллы.
5.Укажите тип решетки, характерной для молекулярных кристаллов.
6.Объясните природу сил, ответственных за образование металлических кристаллов.
7.Приведите и объясните формулу, используемую для расчета энергии решетки металлических кристаллов.
8.Укажите основные типы решеток, в которых кристаллизуются металлы.
9.Сравните координационные числа молекулярных и металлических кристаллов и объясните причину их различия.
10.Какую направленность имеют металлические связи и почему?
11.Объясните природу ковалентной связи и укажите ее направленность.
12.Укажите основные типы решеток, характерные для ковалентных кристаллов.
13.Объясните причину различия в электропроводности металлических и ковалентных кристаллов.
14.Сравните координационные числа ковалентных и металлических кристаллов и объясните причину их различия.
15.Какова направленность ионных связей?
16.Сформулируйте понятие электроотрицательности.
108
Глава 3. Поляризациядиэлектриков
Р А З Д Е Л 2
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ: ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ФИЗИКИ ДИЭЛЕКТРИКОВ
Диэлектрики (греч. dia – через и англ. electric – электрический) – вещества, характерными особенностями которых являются высокое удельное сопротивление и способность к поляризации под воздействием внешнего электрического поля. Благодаря высоким электроизоляционным свойствам они традиционно используются в электро- и радиотехнических устройствах различного назначения в качестве электрической изоляции, диэлектрических слоев в конденсаторах и т. п. Электроизоляционные материалы относят к пассивным диэлектрикам.
Прогресс в области современных микроэлектронных и наноэлектронных технологий настоятельно требует поиска и изучения новых многофункциональных диэлектрических материалов, способствующих появлению на мировом рынке конкурентоспособных продуктов и технологий. По этой причине в области физического материаловедения в последние десятилетия отмечается повышенный интерес к так называемым
активным, или умным (англ. smart – умный), диэлектрикам – сегнето-
электрикам, пироэлектрикам, пьезоэлектрикам, жидким кристаллам
идр., обладающим нелинейными характеристиками, что позволяет использовать их для преобразования различного рода сигналов или воздействий (электрических, оптических, тепловых, механических, магнитных
ит. п). Такие материалы особенно актуальны для новой области современного электронного приборостроения – микромеханики, основанной на использовании микроэлектромеханических (МЭМС) и наноэлектро-
механических (НЭМС) систем. Микромеханические устройства (ММУ) на основе МЭМС или НЭМС регистрируют необходимую информацию, проводят ее анализ и обработку, а затем вырабатывают команды и реализуют необходимые исполнительные функции. В этих системах активные диэлектрики являются важнейшей частью многофункциональных, моно-
литных, интегрированных с микропроцессорами структур и обеспечи-
вают выполнениеразнообразных и уникальных функций.
Инженерам, работающим в области электроники, микросистемной техники, приборостроения и соответствующего материаловедения, необходимо иметь ясное представление как о природе и физико-
109