Ауыстырып қосушы және есте сақтайтын құрылғылар- ды дайындау

лік сипаттамасын 1 тармақтан 2 тармаққа секіртіп өткізеді, ал бұл жартылай өткізгіштің өткізгіштігінің миллион есе өсетін- дігін көрсетеді («қосылған» күй). Егер кернеуді өткізігіш күйде тұрған ауыстырып қосқышқа берсек, ол қайтып келу нүктесіне дейін кішірейеді, онда шыны аз өткізгіш күйге қайтадан ауыс- тырылып қосылады (1-тармақ). Бұл «өшіру» күйіне сәйкес ке- леді.

13.15-ә суреттегі вольт амперлік сипаттама ауыстырып қо- судың есте сақтауына жатады. Олар басқа қасиеті бар шыны- ^{ларда іске асады. Табалдырықты U}т ^{кернеуіне жеткенде мұнда} өткізгіш күйге өтеді (1 → 2). Кернеу нөлге тең болса да бұл күй шыныда сақталады. «Өшіру» күйіне тек белгілі бір токтың им- пульсін өткізгенде ғана жетуге мүмкін болады.

пульсін өткізгенде кристалдық жіп балқиды және біртекті шы- нытәріздес күй пайда болады. Сонымен, есте сақтап ауыстырып қосу, аморфты және кристалдық күйлер арасындағы ауысудың салдары болады, олар кейбір халькогенидті шыныларда қайтым- ды болады.

5. Аморфты диэлектриктер

Жіңішке қабықша түріндегі аморфты диэлектриктер микро электроника саласында кеңінен қолданыс табуда. Көптеген осындай диэлектриктерде және аморфты жартылай өткізгіштер- де бекітілген бір күйден екінші бір күйге секіріп өту кезінде өткізгіштік (өте кішкентай) жүзеге асады. Осы процестің бел- сендіру энергиясы кристалдық диэлектриктегі қоспалы өткізгіш- тіктің белсендіру энергиясына қарағанда едәуір төмен.

5. Аморфты металдар

Соңғы жылдары жаңа класс – аморфты металдарға, сондай- ақ металдық шынылар деп аталатын материалдарға көп қызығу-

шылық туындап отыр. Металдардың аморфты күйлері металл қабаттарын электролиттен орналастыру және суық төсенішке термиялық тозаңдату кезінде байқалды. Қазіргі уақытта аморф- ты металды алудың үнемді және жоғары өнімді технологиясы жасалған, оның негізінде (жылдамдығы 10⁶ К/с-тан жоғары) балқыған металдың жіңішке ағысын тез суыту жатады. Яғни кез келген балқыманы қатты аморфты күйге алып келуге болады. Егер металға белгілі бір мөлшерде қоспа қоссақ, аморфты қабат- тардың түзілуін оңайлататыны белгілі болды.

Металдық шынылардың атомдық құрылымы

Аморфты металдарда басқа кез келген кристалл емес заттар сияқты атомдардың орналасуында алыс реттері болмайды. Аморфты денелерде рентген сәулелердің шашырауынан алын- ған нәтижелерден «микрокристалиттік» құрылымды үздіксіз тор моделімен түсіндіруге болады. Соңғы жылдардағы зерттеулер, соның ішінде электрон-позитрондық аннигиляция тәжірибесі аморфты металдарда атомдардың таралуы ешқандай үздіксіз ұрық шекарасы типтес және нүктелік ақаусыз кристалдарға тән орналасулар болатынын көрсетеді. Металдық шыныда тығыз жиынтықты сипаттайтын сфералық бөлшектердің хаостық үз- діксіз таралуы болады деген болжам бар. Функцияның радиаль- ды таралуының бірінші шыңның астындағы аудан бойынша координаттық саны көптеген жағдайда 12-ге тең, яғни олар сұйық металдармен салыстырғанда жоғары болады.

Аморфты металдарды қыздырған кезде құрылымдық өзгеру болады. Қарапайым шынылардың (тотықты) айырмашылығы оларды қыздырған кезде жұмсарып, балқымаға айналып, ал бал- қыманы суытқан кезде қайтадан шыныға айналады, металдық шынылар температура жоғарылағанда кристалданады. Бұл ерек-


297

шелік металдық байланыс түріне негізделуімен түсіндіріледі. Аморфты металдық құймалардың қатты күйдегі кристаллизация ^{температурасы (T}k^{) жеткілікті жоғары болады. Мысалы, металл мен металлоидтардың құймалары үшін T}k ^{кристаллизация тем- пературасы (0,4 ÷ 0,6) Т}б ^{артық болады.}

Механикалық және коррозиялық қасиеттері

Металдық шынылардың атомдық құрылымының ерекшелігі оларда мынадай дислокация, ұрықтың шекарасы тағы сол сияқ- ты ақаулардың болмайтындығына алып келеді. Сондықтан мұн- дай шынылардың беріктігі жоғары және тозуға төтеп беруі жоғары болады. Мысалы, темір негізіндегі аморфты құймалар- дың мықтылық шегі ең мықты болатқа қарағанда едәуір жоғары. Аморфты металдық құймаларды созылуға зерттеген кезде олар- дың ұзарғаны көрінеді, яғни осы құймалар тотықты шыныларға қарағанда иілгіш болады.

Аморфтық құймалардың бұзылуының құрылымдық сынуы- ның сипаттамалық қасиеттері: 1) бұзылу (созылу кезінде) ол бет бойымен 45^º жасап жүреді, яғни әсер ететін жазықтықта макси- мал ығыстыру кернеуі; 2) сынықта әрқашан екі жазықтық бола- ды, бір жазықтықтағы кернеулер – екінші жазықтыққа максимал ығыстыру кернеуі; 3) сынықтың құрылымында екі әр түрлі ай- мақ бар: тегіс және сипаттамалық «веналық» құрылымы бар аумақтар. Осының барлығы сынудың шетінде үзілулердің пайда болуы, мойындық пен шығыңқы жеке жерлерде орналасатын аморфты металдардың бұзылуымен тұтқыр ағын процесінің өтуіне куә болады. Аморфты металдардың жоғары қаттылық және бұзылуға шыдамдылығы бірқатар маңызды қолданысқа мүмкіндік берді (мысалы, магниттік жазу ұштығында).
Металдық аморфтық құймалар коррозияға беріктігі өте жо- ғары. Әсіресе құрамында хром бар темір мен никель құймалары- ның беріктілігі жоғары болады. Металдық шынылардың корро- зияға беріктігі ең алдымен ұрықтар шекарасының, қоспалардың жоқ болуына байланысты, т.б.
298

Электрлік қасиеттері

Электр өткізгіштігі бойынша аморфтық металдар кристал- дық металдарға қарағанда сұйық металдарға жақын болады. Аморфтық металдардың салыстырмалы кедергісі –  , бөлме

температурасында (1-2) ∙ 10^-4 Ом∙см құрайды, бұл кристалдық құймаларға қарағанда 2-3 есе жоғары. Бұл аморфтық металдар- дың аймақтық құрылымының ерекшелігімен түсіндіріледі. Кристалдық металдарда Т температурасы (балқу температура- сына жақын) кезінде электронның еркін жүру жолының ұзын- дығы тордың 50 периодын құрайды. Ал металдық шыныларда электрондардың еркін жүру жолының ұзындығының кішкентай болуы атомаралық қашықтықпен шамалас, олар да алыс реттің болмауымен түсіндіріледі. Осының салдарынан меншікті кедер- гісі жоғарылайды және оның температураға тәуелділігі әлсіз болады.
Көптеген аморфтық металдық құймалар төменгі температу- ра кезінде асқын өткізгіш күйге өтеді. Олардың асқын өткізгіш- тік қасиеттерін зерттеу асқын өткізгіштік теориясы және техни- калық қолдану аясы тұрғысынан аса үлкен қызығушылық туғы- зуда. Аморфтық металдардың асқын өткізгішті ауысу темпера- ^{турасы (Т}с^{) сәйкес кристалдар үшін температурадан кем болады. Т}с ^{температурасының мәні әр түрлі құймалар үшін 2,4 – 9,0 К} интервалы аралығында орналасқан.
Кристалдық асқын өткізгіштермен салыстырғанда аморф- тық асқын өткізгіштердің артықшылығы – асқын өткізгіштік және механикалық сипаттамаларының радиациялық әсер етуге тұрақтылығы жоғары болуында. Мұның тәжірибелік мағынасы бар, мысалы, ядролық реакторларда асқын өткізгіш магниттерді қолдану кезінде орындалады.

Магниттік қасиеттері

Аморфты құймалардың ауыспалы (Mn, Fe, Co, Ni, …) және сирек жерлік (Eu, Cd, және т.б.) металдардың басқа металдармен

299

және металлоидтармен қоспасының магниттік қасиеттері аса үлкен қызығушылық туғызуда. Аса жоғары температурада бұл құймалар парамагниттік күйде болады.

Магниттік сезімталдығының температуралық тәуелділіктері Кюри-Вейсс заңымен жақсы түсіндіріледі. Онда θ температура- сынан төмен магниттік реттелуі басталады. Аморфтық құйма- лардың магниттік реттелуі ферромагниттік, антиферромагниттік және ферримагнетиктік болады.

жүктеу/скачать 3,31 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: