“Аморфты материалдар” лекциялары курсы
жүктеу/скачать 5,58 Mb.
|
ÐмоÑÑ Ð¼Ð°ÑÐµÑ 15 даÑиÑ
| 5- дәріс (жалғасы)
П.П.Көбеко Ф.Тамма Я.И.Френкельнiң классикалық жұмыстары келтiрiлген анықтауларында не ескеруге қалай болғанда да алдыңғы айырмашылығы болуға неге келесi анықтауларының әрбiрi не әрине, тағы басқалар, дегенмен асты сызылуы керек онда ендi шығады келтiрiлген ортақтан, не деп ойлайды жеке маман тәуелдi анықтауларды орынды алып келуге екiталай. Бiрiншiден, екi стандарт, дәл осылай сонымен қатар жеке авторлар, көп аморфног ортақ ұғымға қарағанда бөлiндiмен бiрдеңе шыныларды санайды күйлер, және, екiншiден, шынының пайда болуы заттың балқуы және оның балқытпасынан бөлуге болмайды. Жағдайдың тап солдары конструктивтi талқылауы керек, қай айырмашылықтың басқасын, әрине, шынысының әр түрлi анықтауларында бар болады әрдайым себептердiң не бiрлерi арқасынданы кез келген анықтау өте осал жерi. Барлық емес зерттеушiлер шыны тәрiздiге қарағанда аморфты күй ортағырақ ұғым аморфты күй сол мақұлдайтында атап өтуi керек.Жеке алғанда тән болатында әдiл танылады шынының қасиетi оның бастапқы шыны баптардың орындалуында қайта алуға болған ерiтiлмелi күйiне аударманың мүмкiндiгi болып табылады, және аморфты қабыршақтар бұл мақұлдау мүмкiн заттардың реттелген емес күйi бiреу бөлiндi сияқты шыны тұр заттардың күйiн олардың әсiресе ерекше түрiмен мақұлдау мүмкiн қасиеттермен ие болмайтында санай.Сайып келгенделер, шыны тәрiздi және аморфты күйдiң аралығында мән, қарсы қою бойынша жақындықтың деңгейi туралы тезистерде салады балқытпаға бұл күйлерi, яғни сұйықтарға. Және шынының пайдасына қорытынды жаса сонымен бiргелер. Шыныда тек қана өте суытылған сұйықтың қасиетi ойлайтын мәселеге негiзiнендер, бұл дәстүрлi көзқарас. Бұл таптаурынның нақтылы моментiне дейiн бол жемiстi, дегенмен ендiгәрi сұйықтың қасиетiн пайдалы ықыласпенiрек қарап шығуға болды. Сұйық - термодинамиялық тепе-теңдiк конденсациялалған реттелген емес жүйелердiң iс жүзiнде жалғыз түрi. Мүлде қабiлеттi емес релаксацияға болғандықтаннан, термодинамиялық тепе-теңдiлiк, өз кезегiнде, бұл қасиет бойынша нүктелiк мiндердiң термодинамиялық тепе-теңдiк мазмұнымен кристаллдары мағына релаксация процесстерiнiң жаттығу жоқтығы, және бұл ойлайды сұйықтарға жақын. Айтарлықтай кеңiрек, және ретiнденiң сұйықтың ұғымы сонымен бiргелер классикалық бұл рет бойынша Берналдың пiкiрi келтiруге болады : «Сұйық бұл кристалды облыстарда болмайтын молекулалардың қауымдастығы, онда ( ) мұндай оларда алар е басқа молекулаларды таратып салып қоятын өлшемнiң қуыстарын болмайды, (гомоген, D ) ( ) - когереттi, (Е ) - бейреттi (F ) және - ағыны. Егер зат күйлердiң арасындағы болуы мүмкiн өзара байланыстар келтiрiлген 5.7-шi сурет схеманы қарап шықса, бұл анықтауды түсiну оңайланады. 5.7-шi сурет. Схема зат әр түрлi күйлердiң арасындағы өзара байланыстар болуы мүмкiн : 1 - өте суытылған сұйық, 2 - өте ысытылған кристалл 9
Басқа күйлерi бар сұйық жалғастыратын бұдан әрi барлық сызықтар сол сұйық басқа күйлерге осығандарды өткелде қасиеттер бiр немесе бiрнеше аталған жоғары жоғалтатын айғақтарды бiр уақытта асты сызылады. Мысалға кризистiк нүкте ағыны сұйықтық орта сонымен бiрге гомомаған газы шектi гомомаған бұл облыс болып қалыптасатында көрсетемiз. Бұл облыстар суретте сол жағында көрсетiлген. Газ жиiректiң сонымен бiргелерi гомоген орталарын сияқты анықтайды, және де жергiлiктi молекулалық тығыздық тiптi алажаулы және бұл бiртектi еместiк болып табылады дұрыс түсiнуге облыстардың газымен басқа шектi мүмкiндiк туғызады. Газдар шындығында, әдетте байланыспаған молекулалардан, молекулалық ассоциаттарды бiрақ егерделер тұрады немесе коллоид бөлшектерiнiң бiлiмi бар екi немесе үш молекулаларының бiрiктiруiнде пара болады. Бөлшектердiң жүздiктерiнен молекулалық ассоциаттары және iшкiрек құрылым үшiн сұйық немесе қатты зат сияқты қарала алады, және де 102104 дана атомдар немесе сандағы молекула аралық ерекше күйлердi құрастырады. Бұл объекттер кластерлермен, ультрачастицами, ультрадисперс ұнтақтарымен деп аталады. Мән бойынша бұл күйлер өз елестеткен шалағай жiктермен негiзiндеген, олардың iшкi облыстары кристалдана аладуға кейде тiптi болмасайды. Бұл күйлермен және газды немесе бумен фаза алынатын нәзiк аморфты қабыршақтардың арасындағы сөзсiз байланыс бар болады. (D ) сұйықтың когереттiлiгiн қасиет көрнектi немесе ренткен шығаруын физикадағы когереттiлiк оған қоса, ненi бiлдiредi. Газды және майда кристалды ассоциаттарды жағдайда қалай дәл осылайлар, сұйық туралы онда деп айт мүмкiн емес ең жақын көршiлермен, басқаша айтқандалардың арасындағы позициялы өзара байланысты толық болмайды, жақын рет орын ал. Сұйықтар және қатты затты жағдайда қыздыру аумалы күйлерiн екi түр бар бола алады - өте суытылған сұйық және өте ысытылған қатты фаза. Өте суытылған сұйықтың температуралары бiртiндеп төмендеуде құрайтын оның бөлшектерiнiң қунақылығы төмендейдi және тұтқырлық өседi. Тұтқырлықтың өлшемiнiң жоғары тән замандары өте суытылған сұйықтың құрылымының релаксациясының уақытын нақтылы температураның жанында жинап келгенделер өйткенi. Бұл температураны шынылауды температураны және әдетте оларға сияқты анықтайды сияқты 1013 Пздiң тұтқырлығының табысына сәйкес келедi (- 3 ) реттiң релаксациясының мерзiмiне 104 жауап бередi. Сайып келгенделер, температуралардың аласалаулардың жанында қыздыру тұрақты-шыны тәрiздi күйдi жүзеге асырылады. Асты сызылуы керек, күй мынау не сұйықтықтың ( )-шы Е ) белгiлерiне толық сәйкес келедi. Бұл күйлер (аққыштық ) Fтың белгiсiнiң болмағандықтандары дегенмен тиiстi қатты фазаға санауы керек. Болды ендi ұлы және негiзiнен пунктир сызық оңнан солға шектелген облысы не 5.7-шi сурет қайтарыла көрсетуi керек қатты затқа жауап бередi. Бiздер қалай көз жеткiздiк, кристалды күйге жат тек қана бұл облыстың ептеген бөлiмшесi, яғни нақты қатты заттарды басым көпшiлiк аморфты, шыныға жаттың олардың iшiнендерiн бөлiк. Сонымен бiргелер, аморфты күйдi анықтауды шыныдан айырмашылыққа Айырбасқа шынының аталған қасиеттерi ендi жиынға қарағанда нақты көрсете алатыны анық. Бұл екiұштылықтар аморфты күйдi ұғымның үлкен күрделiлiгiнiң табиғи салдары болып табылады. Егер ұғым аморфты күй жағымсыз сипаттауға талаптанса, онда келесi айтуға болады. Күй аморфты қатты - бұл тамаша газбен, сұйықпен және кристалды қатты затпен дәл келмейтiн күй. Егер олар дамыған бетпен ұнтақталған газды фазалардан конденсация жолымен алынса, егер e балқытпаны өте суытуды го жолымен алынса, бұл күйлер шынының түрiнде iске асырыла алады, нәзiк реттелген емес қабыршақтардың түрiнде, кристалды қатты затты дисперсиялаудың ультрадисперс арқаларында түрiнде. Аморфты күйдiң барлық аталған түрлерi термодинамиялық көзқарастармен релаксация процесстерiнiң күйлердiң бұлары мүмкiндiкке себепшi болған тепе-тең күймен салыстырғанда тек қана еркiн энергияны молдықты бiрлестiредi. 10
Бiр жағынан, олар тамаша топологиялық тәртiпсiздiкпен, шыныға қарағанда көбiнесенi өзiндiк оларға ие болатындығы, басқа жағынан - тән шыны айырылған iшкi термодинамиялық тұрақтылықтың балқытпалары үшiннен, әр-түрлi себептермендердi сұйық жартылай өткiзгiштер реттелген емес құрылымдардың қасиеттерiнiң зерттеуге арналған өте қолайлы объекттер болып табылғанда көрсетуi керек. Сайып келгенделер, шыны және алаң болмаларды мүмкiн балқытпаны сөз жоқ тектiк жақындықты айтып тұрға нақ солдарды бiздер мүмкiн шынының табиғатының түсiнуiне балқытпаны физикалық қасиет үйрене жақындатыламыз. Егер қасиеттер туралы сөз бол болса, анық, жағдай тек қаналар бұл бекiтулер әдiл, фазаға Жидкадағы атом және молекулалық бөлшектердiң сезгiштiгi төмен биiк қунақылықтарына. Мұндай қасиеттерге жатуы керек, ең алдыменмен, мiнез-құлық анықталатын электрондық iшкi жүйелердiң параметрлерi. Зерттеулердiң басқа жағынандар, көп нәтижелерiн өте жаңадан өндiрiлетiн жартылай өткiзгiш қасиеттермен қаныққан коваленттiк байланысты негiзде жақсы белгiленетiн молекулалық бөлшектерге жатқыз шығатын болды ендi тұрақты, қыздыру орнықты көп атомды бiлiмдерi, жиi сызықты және шынжырлы түрлер жасалатын балқытпаларға ие болатында есiне салады. Көпшiлiктен қапылыста емес сұйық жартылай өткiзгiштердiң осыған байланыстыларын халькогенамға, немесе халькогенидке де жатады Реттелген емес жүйелер де, сұйық жартылай өткiзгiштер де түсiнуге арналған маңызды мәндердi алады негiзiнен қызықты нәтижелердiң қатарына көрсетемiз. Жартылай өткiзгiштердiң балқытпаларының ең аз талқыланылған қасиеттерiне осыған дейiндер олардың оптикалық және электрлiк мiнездемелерiн жатты. Кешендi әдiстеменiң қолдануымен және спектрдi жақын инфрақызыл облыс көрнектi оның негiзiнде балқымаларының сұйық селенiнiң оптикалық және электрлiк қасиеттерi зерттеген. Сұйық селеннiң тиым салынған аймағын ен және күкiртi бар оның балқымалары және теллур температура және құрамның заңды функциясы болып табылғанда анықталған. Сонымен бiргелер маңызды қорытынды iстелген : тиым салынған аймақты оптикалық еннiң шоғырлану тәуелдiлiгi балқытпаны құрылымдық күйге изоэлектрондық қосымшаларының ықпалымен шартталған жалпы сан және селеннiң полимерлiк шынжырларының ұзындығының көздiң нүктесiмендерi. Күкiрттiң жағдайындағы жеке алғандаларын Еgден оның аз шоғырландыруларында азаяды, содан соң үлкен шоғырландыруларда күкiрттiң полимеризация әсерiмен байланысты өседi. Фотоэдс тұңғыш рет зерттелген сұйық селенмен сабақтас нәтиже тiптi қызықтылар. Өлшемдi эффект орын ал фотоэдс өлшем көрсеттi. Фотоэдс сигнал тек қана кем 15-20 мкм сұйық кiрбiктерiнде байқалды. Бұл жағдайлар тек қана мөлшерлiлердiң оптикалық кюветтерiнде фотоэдс сигнал қамтамасыз ете алған Senның полимерлiк молекулаларының түпкi ұзындығымен байланыстырылады. Ұқсас өлшемдi эффект полимерлiк шынжырдағы атомдардың санының бағасын өткiзуге мүмкiндiк бергенi анық. Сұйық жартылай өткiзгiштерiнiң оптикалық қасиеттерiнiң зерттеуi негiзiнендер сақтаушылардың энергетикалық спектрдi аймақтық сипатының өзара әрекеттесуiмен близкодействующиммен реттелген емес жүйелердегi сақтауы туралы бекiтудi теориямен сипатталған бүгiншеге эксперименталдi растауы болып табылады. Бұл тәжiрибелерден шығады, селен және оның балқыма қатысты дербесiрек қорытынды мүмкiн,. Осылай, едәуiр жақын аморфты және сұйық селеннiң жұту спектрге қарағанда өзара сұйық селендегi жұту спектрiнiң ерекшелiгi және оның гексагоналды форма анықталған. Сайып келгенделер, реттелген емес селеннiң үш формаларының жақын ретiнiң құрылымындағы айырмашылықты өткiздi мүмкiндiк пайда болады - аморфты селеннiң оларына бiрiншi екi формалардың құрылымдық ұқсастығы және баламасыздық сұйық, шыны тәрiздi және аморфты, күлман. Ұқсас айырмашылықтарының анықтауы реттелген емес жүйелерге арналған iргелi мәнiн алады негiзiненi анық. Сұйық жартылай өткiзгiштер бойынша артқа көп шолулар бiрнеше жылдар әлi байланыстыға өкiнiш балқытпалардағы холлдың эффектi бойынша мәлiметтер анық жеткiлiксiз болған болды. Зерттеушiлердiң қатарының күштерiне арқасында бүгiншейдi және, ең алдымендi, ұқсас мәлiметтердiң дефициттiң Б.И.Казанджанның тобы iс жүзiнде жойылған. Маңызды шарадағы алған нәтижелерi деп айт екiталай сонымен бiргелер сұйық жартылай өткiзгiштер туралы бiздiң ұсынысымыз кеңейтуге мүмкiндiк беруге болады. Негiзгi сақтаушылардың сан және түрi өзгерте қоспалау мүмкiн олардың кристалды аналогтерi сонымен қатар холлдың эффектiнiң қолдануы бар жартылай өткiзгiштерiнiң балқытпаларын кешендi зерттеудi сұйық жартылай өткiзгiш бекiтуге мүмкiндiк берген айғақ, дәл осылай анық негiзгi сақтаушылардың сан және түрi өзгерте қоспалау мүмкiн. Балқытпалардағы оқтаулы ақау орталықтарының легирлеушi әсердiң тетiгi, табиғаты сонымен бiрге айқын емес. Термоэдстың аз коэффициенттерi сонымен бiрге жанында холлдың коэффициентiнiң абсолюттi шамасы бойынша әдеттегiдей, тiптi болмашы мәндер электрондық iшкi жүйенiң күштi азғындалуын белгiлер сияқты түсiндiредi. Бiр қатар жағдайдаларды бұл жағдайлар дегенмен түземейдi тиым салынған аймақты еннiң биiк мәнiмен жеткiлiктi. Nның табиғатының бiртiндеп және қайшылық емес эксперименталдi түсiндiруiн болмайды - жартылай өткiзгiштердiң балқытпаларындағын қалыпсыздық. Балқытпалардың дәстүрлi мiнездемелерiмен холлдың қолдану эффекттерi сонымен бiргелер қатар - электр өткiзгiштiкпен және термоэдс - кейбiр балқытпалар, бұрын белгiлi қалай сұйық жартылай өткiзгiштердiң табиғатының түсiндiруiне кейбiр анықтықты енгiзуге мүмкiндiк бередi. Жеке алғандалар күмiстiң халькогенидтерi бойынша мұндай зерттеу орнатылды. Соған, бұл зерттеулердiң негiзгi нәтижесi керiсiнше таралған пiкiрге, фазаға Жидкадағы байланыстың металлизациясының дәрежесiнiң күмiстiң халькогенидтерiнiң аналогтерiнiң Қосулары қатарда орташа атом салмағының үлкеюiн шара бойынша азаяды апарады, яғни Ag2Teге Ag2S. Есептi мән де, өлшенген параметрлердiң эксперименталдi мәндерi де бұл туралы еркiн сақтаушылардың шоғырландыруларын куәландырады. Сұйық жартылай өткiзгiштердiң әр түрлi есептi үлгiлерiнiң бiртiндеп қолдануының тек қана күмiстiң теллуридiнiң жағдайында қолдану екi зоналы жартылай өткiзгiш үлгi бола алатында көрсеттi. Сонымен бiрге тиым салынған аймақ Ag2Teлер сақтаушылардың энергетикалық спектрiнiң кейбiр параметрлерi, (холлдың термоэдс, электр өткiзгiштiк және эффектi ) әр түрлi физикалық қасиет өлшеулi жеке алғанда ен шамалармен бiрдей емес көрсететiнде көрсетуi керек. Мүмкiн, бұл жағдайлар сұйық жартылай өткiзгiштердiң қасиеттерiнiң iргелi салдары болып табылады. жүктеу/скачать 5,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|