“Аморфты материалдар” лекциялары курсы
Кристаллдық емес жүйе түрлері
жүктеу/скачать 5,58 Mb.
|
| 4.2 Кристаллдық емес жүйе түрлері
Көбісі қолдағандары , яғни ретттелмеген жүйелердің физикалық теориясының негізіі танымалы Н. Мотта , Дж. Займана, В.Л. Бонч Бруевич жұмыстарында бар. Осы ғалымдардың көзқарасы онша ретсіз жүйе топологиясы көбінесе классикалық болады және тек ғылыми әдебиеттен басқа, оқулық әдебиетте кең қолданылады. Ерекшелігіне көңіл аударсақ, макроскопиялық жүйе бөлшекті ретсіз деп аталады, бұл болады егер де бөлшектердің орналасуына алшақтағы рет болмаса (жақындағы рет сақталады). Бұл жүйенің қарапайымы мысалы газ болып табылады. Болашақта бізді конденсерленген дене ғана қызықты болады. Бұныме қоса, осы анықтамадан идеалдық реттелген жүйе минимум екі түрі болады: идеалдық кристалл және идеалдық вакуум. Осы себептен, бұл анықтама шекті көлемге ие болады және біз ретсіз жүйенің түрін барлық жерде таба аламыз, бірақ жаңа айтылған идеалды кристалл және вакуум кірмейді. Біз білетінде заряд тасымалдайтын потенциалдық энергия атомдарада орналасқан және атомның аумақтық жазығында координталардың периодттық функциясы болып табылады. Алшақтағы реттің бұзылуы бұл периодтық бұзылуына алып келеді. Анықтама нұсқаларынан келесі әділетті болу керек: реттсіз деп конденсерленген макроскопиялық жүйе , бұнда потенциал энергия заряд тасымалдауларында реттсіз координаталар функциялар бар. Осылай, егер біз конденсерленген реттсіз жүйелерді талқыласақ, нақтырақ олардың құрамын және ең алдымен электрофизикалық қасиеттері қарастырылады. Қатты жүйде шыдайтын модель ол шашарау электроны және қозғалыс шашырату жүйедегі ретсіз атом орналасуы арқылы орындалатын фон ескерілмейді мұндай жол бола алады, егер сұйық металлы мен ерікті тасымалдаушы қозғалысы болса. Электронның қоғзғалысы реттсіз қатты балқытуда болса, міне осыны да айтуға болады, онда энергияны ескермеуге болады. Электрон шашырауы кезінде ол атомға берілуі мүмкін . Электрондарадың потенциалдық энергиясының мерзімділігі реттсіз жүйе фактінен қалса міне осыған көңіл аударайық, онда біз еріксіз ауытқу мағынасына көңіл бөлеміз. Дәл осы ауытқу мағынасы жиі қарастырылады , ал кейде класстарға бөлінген реттсіз жүйе бөлінуі жасырынды қолданылады. Мысалы, монокристаллдық шала өткізгішті және концнетрациясы кішкене 102О см-3 болатын атомдар металы реттелмеген система болуы мүмкін. Бұнда тек идеалды түрден ауытқуын ғана әңгімелеуге болады. Априорлық критериялар бойынша кішкене ауытқулар заряд тасушылардың энергиясының өзгеруіне әкеп соқтырады, алшақ реттің бұзылуына байланысты. Металдарда орташа энергия реттелген энергия ЕF , шалаөткізгіштіктерде жақын мән ΔЕ. ӘринеΔЕ мәні электрон мен зарядталған атом орналасқан байланысы, оның концентрациясының азаюынан жойылады, және осыдан біз концентрация бар екенін көре аламыз, мынадай болғанда ΔЕ << EF (4.1) ΔE << kT (4.2) Осыдан (4.1) және (4.2) теңсіздіктер орындалса знегетикалық спектірдің бос злектрондары мен бос орындарға бұзылған алшақ реттің әсерінің орындалмайтындығын қамтамсыз етуге болады. Осыдан реттелген конденсирленген жүйені таңдау керек екенін көреміз Әсіресе бұған жататын Сұйық. Мұнда бұзылған алшақ рет атом мен молекуланың жылулық қозғалысы болады. Жылулық қозғалыс өзінің қасиеті болғандықтан, алшақ реттің болмауы екі талай, сондықтан статикалық моделі қолданылуы мүмкін. Аморфтық және әйнек тәрізді заттар. Алшақ реттің бұзылуы мұндай жүйеде болмауы мүмкін емес. Бұнда жақын реттіні нақты көрсетуге болмайды, ереже бойынша, бұндай структура толық спекрт болады. Сұйықтағыдай бұлар статикалық түрде анықталады. Қатты легирленген шалаөткізгіштіктер. Алшақ реттің бұзылуы атом қоспасының дұрыс орналасуына байланысты, үлкен концентрация критериялардың орындалуын істей алмайды (4.2). Шалаөткізгіш беті (егер монокристалды көлем болса да). Алшақ реттің бұзылуы бұнда беттің деефекісінің болуынан болады, және онда басқа заттардың адсорбсаланған атомдарының ретсіз орнасауы. Ретсіз шалаөткізгішт іктер және металдық қорытпа. Бұнда алшақ реттің бұзылуына себепші, әрине кристалдық атомдық тордағы елеусіздіктен. Бұл фактілерді ықтималдықпен шешуге болады, яғни статикалық жолдармен. Кристалдар, элементарлық ұяшықтар да үлкен орын болады, атомға қарағанда. Бұнда алшақ реттің бұзылуы кристадық тордағы атомдарға байланысты. Бұнда заряд тасымалдаушылардың потенциал энергисы функцияның кездейсоқ координаты болады. жүктеу/скачать 5,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|