Cтраница 1
Кристаллы диэлектриков исследуются и применяются сейчас все больше и больше. Многие разделы кристаллофизики, связанные с так называемыми электрическими ( пироэлектрическими, сегнетоэлектрическими, пьезоэлектрическими, электрооптическими) кристаллами, получили за последние годы значительное развитие. [1]
Решетка кристалла диэлектрика всегда состоит из замкнутых и разделенных элементов ( ионы в гетерополярных кристаллах, молекулы или атомы с симметричными периферическими орбитами), тогда как атомы металлов с их электронами различной валентности касаются или проникают друг в друга так, что всякий металл обладает непрерывным электрическим полем, где электроны движутся по квантованным орбитам, не будучи связаны с каким-либо определенным ядром. [2]
В кристаллах диэлектриков свободная зона отделена от заполненной зоны широкой ( порядка одного или нескольких электрон-вольт) полосой запрещенных энергий. [3]
Для выращивания кристаллов активных лазерных диэлектриков были использованы, по существу, почти все известные методы. [4]
По некоторым свойствам кристаллы диэлектриков принципиально не отличаются от веществ, не имеющих кристаллического строения. В электрических полях они тоже в какой-то степени обладают электрической проводимостью, поляризуются и имеют диэлектрические потери. Однако ряд свойств кристаллических диэлектриков отличается от свойств твердых веществ аморфного строения. [5]
Кроме того, в кристаллах диэлектриков имеется обычно много ловушек, образующихся за счет искажений решетки. Количество этих искажений уменьшается при отжиге, поэтому тщательно отожженный монокристалл может почти не содержать ловушек. Захват электронов поверхностью кристалла рассмотрен в § 6 и в гл. [6]
Квадратичным электрооптическим эффектом могут обладать все кристаллы диэлектриков; кроме того, он наблюдается и в аморфных диэлектриках, полярных жидкостях и газах, где носит название эффекта Керра. [7]
Указанные особенности характерны для всех изученных к настоящему времени кристаллов диэлектриков. Отличаются они лишь расположением областей с характерной частотно-температурной зависимостью на температурной шкале. Причем для кристаллов с большой температурой Дебая эти области сдвигаются в сторону более высоких температур. [8]
Последний вопрос имеет существенное значение для понимания механизма некоторых фотохимических процессов в кристаллах диэлектриков. Как возбуждение, так и ионизация осуществляются столкновениями атомов с электронами, освободившимися в результате предшествующих ионизации. Эта гипотеза представляется мне весьма правдоподобной. Однако она не может быть принята без дальнейшего количественного развития и экспериментальной проверки. [9]
Наряду с линейным электрооптическим эффектом, который свойствен только пьезоэлектрическим кристаллам, все кристаллы диэлектриков обладают квадратичным электрооптическим эффектом. [10]
Ввиду того что пробой твердых кристаллических диэлектриков внешне весьма сходен с пробоем газов, необходимо допустить, в случае справедливости представлений Давыдова, что и в кристаллах диэлектриков атомы могут не только ионизироваться, но переходить в возбужденное состояние без отрыва от них соответствующего электрона. [11]
Плотность магнитного момента распределена, строго говоря, по всему объему ячейки. Но в кристаллах антиферромагнитных диэлектриков с хорошей точностью можно считать, что фактически эта плотность локализована у отдельных атомов, каждому из которых можно приписать определенный магнитный момент. Эти моменты, повторяясь периодически во всех ячейках, создают магнитные подрешетки антиферромагнетика. [12]
Учет концентрационного члена позволяет установить чрезвычайно важный факт. Действительно, из формулы ( 68а) следует, что при всех не равных абсолютному нулю температурах в кристалле диэлектрика находится некоторое количество свободных электронов и дырок. Поэтому такие кристаллы должны обладать хотя бы незначительной электропроводностью. [13]
В твердых диэлектриках электроны могут перемещаться по кристаллу с тепловыми скоростями. Однако это движение хаотично и не создает направленного электронного дрейфа электрического тока. Поэтому электроны в кристаллах диэлектриков следует считать в некотором смысле более свободными, чем в металлах: внешнее электрическое поле не может заставить их двигаться в определенном направлении и создать электрический ток. [14]
В твердых диэлектриках электроны могут перемещаться по кристаллу с тепловыми скоростями. Однако это движение хаотично и не создает направленного электронного дрейфа электрического тока. Поэтому электроны в кристаллах диэлектриков следует считать в некотором смысле более свободаыми, чем в металлах: внешнее электрическое поле не может заставить их двигаться в определенном направлении и создать электрический ток. Таким образом, современные представления о строении диэлектриков совершенно отличаются от представлений о связанных зарядах, лежащие в основе классической теории диэлектриков. [15]