Виртуальный заряд
Cтраница 1
 |
Сольватация по Клопману.| Поляризующий заряд Q0 и виртуальный заряд Q. [1] |
Виртуальный заряд моделирует растворитель и его индуцированную и ориентационную поляризацию под действием растворенного вещества. [2]
Напомним, что виртуальный заряд атома ( радикала) в неионном соединении равен его окислительному числу. [3]
 |
Применение модели виртуального заряда для пары молекул воды. [4] |
Теорию, использующую модель виртуального заряда, можно легко обобщить для многоатомных молекул. В рамках приближения ППДП ( разд. [5]
Отсюда определяется положение и величина виртуального заряда. [6]
Виртуальные заряды распределяются между атомами в соединении на основании соотношения их электроотрицательностей. [7]
Вакантный узел несет виртуальный заряд противоположного знака по сравнению с ионом, который должен был находиться в этом узле, поскольку он представляет собой разрыв правильного чередования зарядов в кристаллической решетке. [8]
Аналогично, внедренный ион представляет реальный положительный или отрицательный заряд в месте, в котором в идеальной решетке нет никакого заряда. В стехиометрическом кристалле реальные или виртуальные заряды на дополнительных дефектах эквивалентны и скомпенсированы, а в нестехиометрических кристаллах заряды на валентных дефектах компенсируются реальными или виртуальными зарядами на дополнительных точечных дефектах. Приведенные соображения показывают различие в поведении кристаллов при низких и при высоких температурах. Благодаря своим виртуальным зарядам дополнительные точечные дефекты притягиваются друг к другу. Валентные дефекты в низшем энергетическом состоянии захватываются в их дополнительных точечных дефектах. [9]
В соответствии с этим принципом поле заряда, находящегося у электрода, частично компенсируется полем виртуального заряда, который располагается симметрично относительно плоскости электрода и имеет противоположный знак. Таким образом, у поверхности кристалла возникает своеобразный диполь. [10]
Здесь особенно отчетливо проявляется разница между символами Риза и Крогера - 8инка для дефектов в твердых телах. Первый, основываясь на структурных ячейках кристаллической решетки, представляет вакансию катиона как узел, из которого удален нормаль-дый структурный элемент Mz и который несет виртуальный заряд - ге. Их не иок-ная вакансия FM образуется путем гипотетического удаления нейтрального атома из катион-ного узла решетки, при котором положительный заряд остается в узле. [11]
Аналогично, внедренный ион представляет реальный положительный или отрицательный заряд в месте, в котором в идеальной решетке нет никакого заряда. В стехиометрическом кристалле реальные или виртуальные заряды на дополнительных дефектах эквивалентны и скомпенсированы, а в нестехиометрических кристаллах заряды на валентных дефектах компенсируются реальными или виртуальными зарядами на дополнительных точечных дефектах. Приведенные соображения показывают различие в поведении кристаллов при низких и при высоких температурах. Благодаря своим виртуальным зарядам дополнительные точечные дефекты притягиваются друг к другу. Валентные дефекты в низшем энергетическом состоянии захватываются в их дополнительных точечных дефектах. [12]
Аналогично, внедренный ион представляет реальный положительный или отрицательный заряд в месте, в котором в идеальной решетке нет никакого заряда. В стехиометрическом кристалле реальные или виртуальные заряды на дополнительных дефектах эквивалентны и скомпенсированы, а в нестехиометрических кристаллах заряды на валентных дефектах компенсируются реальными или виртуальными зарядами на дополнительных точечных дефектах. Приведенные соображения показывают различие в поведении кристаллов при низких и при высоких температурах. Благодаря своим виртуальным зарядам дополнительные точечные дефекты притягиваются друг к другу. Валентные дефекты в низшем энергетическом состоянии захватываются в их дополнительных точечных дефектах. [13]
Хотя изложенный выше анализ ( и большинство последующих рассуждений) проведен для простоты с точки зрения ионной кристаллической решетки, он неприменим для большинства огнеупорных соединений. Не установлен окончательно тип связи даже для окислов металлов, являющихся сильно заряженными катионами. В II / VI и III / V структурах адамантина могут быть обнаружены непрерывные ковалентные ст-связи, в то время как в карбидах, нитридах, низших окислах и сульфидах переходных металлов, лан-танидов и актинидов координация вокруг каждого типа атомов свидетельствует о наличии ионных связей, наряду с которыми во многих случаях присутствуют и металлические связи. Возникновение вакансий в таких структурах сопряжено с нарушением связей и изменением гибридизации атомов, непосредственно прилегающих к вакантному узлу. Поскольку атомы во всех рассматриваемых соединениях ( за исключением карбида кремния) дают различное число валентных электронов для создания основы решетки, вакансия в зависимости от ее природы представляет собой область либо с повышенной, либо с пониженной плотностью электронов в зависимости от природы вакансии и в соответствии с виртуальным зарядом на точечных дефектах. Внедрение атома в междоузлие связано с еще более сильной перестройкой связей, чем в случае вакансий, и, по-видимому, в более плотно упакованных решетках вакансии являются предпочтительными с энергетической точки зрения. В общем случае, однако, остаются справедливыми рассуждения, проведенные для конных структур. Как мы увидим в дальнейшем, имеются экспериментальные факты, которые не получили достаточного-теоретического обоснования, но позволяющие считать, что внутренний беспорядок в кристаллах с ковалентно-металлическими связями может быть значительно, выше, чем в ионных кристаллах. При изменении типа связей происходит значительное сужение запрещенной зоны, а во многих соединениях такого рода - перекрытие валентной зоны и зоны проводимости. Как будет показано ниже, такие свойства согласуются с максимальными стехио-метрическими допусками для многих из этих соединений. [14]
Страницы: 1