To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Fizyka ciała stałego Stany skupienia materii : gazowy, ciekły, stały, plazma (całkowita jonizacja elementów atomu) Ciała stałe: - kryształy – uporządkowanie atomów jest idealne (monokryształy). Atomy umieszczone są od siebie w jednakowej odległości. - polikryształy – uporządkowanie idealne dotyczy pewnych obszarów. Obszary zwane krystalikami lub w metalurgi ziarnami - ciała amorficzne – brak uporządkowania.Podobnie jak w stanie ciekłym. Struktura krystaliczna powstaje jako efekt połączenia sieci przestrzennej plus baza atomów. Sieć przestrzen- na to zbiór punktów w których znajdują się atomy, grupy atomów lub cząsteczek. Komórka prosta (elementarna) stanowi najmniejszy element struktury krystalicznej za pomocą którego mo- żemy odtworzyć całą sieć krystaliczną. Operacja określona przez wektor T nosi nazwę ope- racji translacji (przesunięcia) . Jest to operacja po- zwalająca na odtworzenie sieci krystalicznej z komórki prostej. Rodzaje operacji pozwalających na odtworzenie kryształu: -translacja c n b n a n T 3 2 1 + + = -obrót wokół osi symetrii kryształu -odbicie względem płaszczyzny kryształu Sieci Bravais’ego – 5 typów sieci na płaszczyźnie oraz 14 typów objętościowych. Na płaszczyźnie : kwadratowa, heksagonalna, pro- stokątna, prostokątna centrowana, ukośnokątna. Objętościowe : regularna prosta (idealny sześcian), regularna centrowana objętościowo (sześcian z jednym atomem w środku), regularna centrowana powierzch- niowo (pośrodku każdego boku sześcianu jeden dodat- kowy atom), sieć heksagonalna (sieć przestrzenna) Najczęściej występujące struktury: -struktura NaCl -struktura diamentu (C, Si, Ge) -struktura blendy cynkowej (ZnS, ZnSe, PbSe,CdSe,CdTe) Metody określania struktur krystalograficznych (wyko- rzystują zjawisko dyfrakcji = ugięcia fali na płaszczy- znach) -Rentgenografia E=1-10keV -Elektronografia (ugięcie wiązki elektronów E=100- 1keV -Neutrony (ugięcie wiązki neutronów E=0,01-0,1eV Podstawowe rodzaje wiązań w kryształach. 1.Wiązanie Van der Wallsa – oddziaływanie fluktu- ujacego dipola (występuje w kryształach gazów szla- chetnych – He, Ne, Ar, Xe, Kr) eV w E 1 , 0 01 , 0 ÷ = 2.Wiązanie jonowe eV w E InP InSb GaAs V B III A ZnSe PbTe ZnS VI B II A KJ LCl NaCl VII B I A 8 6 , , , , ,
(…)
… fluktuujacego dipola (występuje w kryształach gazów szlachetnych
–
He,
Ne,
Ar,
Xe,
Kr)
E w = 0,01 ÷ 0,1eV
Model elektronów swobodnych – elektrony walencyjne w atomach metali są słabo związane z rdzeniami
atomów i poruszają się swobodnie w objętości metalu.
Nazywa się je elektronami przewodnictwa. Te własności mają metale proste i szlachetne.
W modelu elektronów swobodnych elektron może poruszać się swobodnie tylko w obszarze krystalicznym –
studnia potencjału.
Funkcja falowa elektronu swobodnego w studni
potencjału.
( )
Ψ x = A sin kx
A
2
L
=
4.Wiązania wodorowe – kryształy organiczne
5.Wiązania metaliczne – elektrony walencyjne poruszają się po całej strukturze kryształu.
Defekty struktury krystalicznej.
1.Jednowymiarowe (punktowe)
-wakanse (puste miejsce po atomie)
-atom międzywęzłowy (atom pomiędzy punktami
struktury – atom rodzinny lub domieszkowy)
-defekt struktury (antystrukturalny) – zamiana atomów
miejscami w równomiernie na przemian rozmieszczonej strukturze.
2.Dwuwymiarowe – nazywane granicami ziaren lub
faz. Widoczne w polikryształach.
3.Liniowe
-dyslokacja śrubowa
-dyslokacja liniowa (krawędziowa)
Wpływ dyslokacji na własności kryształów:
-odpowiedzialne za plastyczność metali
-odgrywają rolę…
…
W ciałach stałych potencjał chemiczny jest równy
E
6
Przepływ którego wytwarza moment magnetyczny
W stanie równowagi:
T1=T2 – równowaga termiczna
p1=p2 – równowaga mechaniczna
µ1=µ2 – równowaga chemiczna
energii Ferniego
,2 p
Rodzaje ciał stałych.
- przewodniki – częściowo zapełnione pasmo przewodnictwa.
- izolatory – całkowicie zapełnione pasmo walencyjne i
puste pasmo przewodnictwa oraz szer. przerwy…
… odtworzyć całą sieć krystaliczną.
Operacja określona przez wektor T nosi nazwę operacji translacji (przesunięcia). Jest to operacja pozwalająca na odtworzenie sieci krystalicznej z komórki
prostej.
Rodzaje operacji pozwalających na odtworzenie
kryształu:
( )
f E =
r
r
- względna przenikalność magnetyczna
=
B
µ H
0
= 1+
M
H
B = µ µ H
0 r
W zależności od wielkości i znaku podatności
magnetycznej możemy ciała…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)