Поляризация ионных кристаллов — справочник студента

Краткие теоретические сведения

Поляризация ионных кристаллов - Справочник студента Диэлектриками называют материалы, в которых нет свободных электрических зарядов, поэтому они не могут проводить электрический ток. К диэлектрикам относятся воздух, слюда, фарфор, сухое дерево, дистиллированная вода и т.д. При внесении диэлектрика во внешнее электрическое поле (рис.2.1) происходит поляризация, т. е. смещение зарядов, входящих в состав молекул, в соответствии с их знаком (положительные заряды смещаются в направлении вектора электрического поля, отрицательные – в противоположном). В результате на поверхности диэлектрика возникают связанные заряды, неспособные свободно перемещаться по диэлектрику. Вектор напряженности электрического поля , создаваемого связанными зарядами на поверхности диэлектрика, направлен внутрь диэлектрика противоположно вектору напряженности внешнего поля , вызывающего поляризацию.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

Напряженность поля внутри диэлектрика, по принципу суперпозиции, равна

Учитывая направления векторов и , можно записать это выражение в скалярном виде:

Физическая величина, равная отношению модуля вектора напряженности однородного электрического поля в вакууме к модулю вектора напряженности электрического поля в диэлектрике , называется диэлектрической проницаемостью вещества e :

. (2.3)

К примеру, для стекла e = 5, для слюды e = 3, для воды e = 81 и т.д. Таким образом, значение диэлектрической проницаемости среды показывает, во сколько раз в данной среде ослабляется внешнее поле.

Виды поляризации диэлектриков

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Развивающее обучение: система л.в. занкова и система д. в. эльконина - в.в. давыдова - справочник студента

Оценим за полчаса!

Электронная поляризация

Многие диэлектрики (H2, O2, N2 и др.). состоят из неполярных атомов или молекул. Внутримолекулярные заряды в них расположены таким образом, что «центр тяжести» положительного ядра совпадает с «центром тяжести» отрицательного заряда электронной оболочки.

В электрическом поле происходит смещение «центров тяжести» электрических зарядов в противоположные стороны, т. е. атом (молекула) становится подобным электрическому диполю.

Вокруг такой молекулы будет существовать электрическое поле, совпадающее с полем диполя, отрицательный заряд которого равен суммарному заряду электронных оболочек, а положительный заряд – суммарному положительному заряду ядер, входящих в состав молекулы.

Рассмотренный механизм электронной поляризации является универсальным, поскольку смещение электронных оболочек происходит в атомах, молекулах или ионах любого диэлектрика.

Ионная поляризация

Кристаллические решетки многих ионных диэлектриков типа NaCl, KCl и т. д. можно рассматривать как состоящие из двух подрешеток, каждая их которых образована ионами одного знака, вставленных одна в другую.

В отсутствие внешнего электрического поля каждая элементарная ячейка и кристалл в целом нейтральны и неполярны. Во внешнем поле происходит смещение ионов подрешеток в противоположных направлениях.

Вследствие этого на противоположных гранях кристалла будут преобладать заряды разного знака, т.е. кристалл поляризуется. Такой механизм поляризации называют ионным.

Ориентационная поляризация

Многие диэлектрики (H2O, H2S, NO2) образованы из молекул, каждая из которых является электрическим диполем в отсутствие электрического поля. Такие диэлектрики называются полярными. При отсутствии внешнего поля молекулярные диполи вследствие теплового движения расположены хаотично.

При наложении внешнего электрического поля на каждый диполь действуют силы, стремящиеся ориентировать его параллельно полю. Поэтому возникает частичная упорядоченность в расположении диполей. Эта упорядоченность тем больше, чем сильнее внешнее поле и чем ниже температура. В итоге сумма дипольных моментов всех молекул не равна нулю, т.е.

диэлектрик приобретает электрический момент. Такой тип поля­ризации называют ориентационной или дипольной поляризацией.

  • Вектор поляризации
  • Для количественной характеристики поляризации используется физическая величина, называемая вектором поляризации . Он равен дипольному моменту единицы объёма диэлектрика:
  • где – дипольный электрический момент молекулы (вектор направлен от отрицательного заряда к положительному), V – объём образца, N – число диполей в объеме V.

Вектор , как показывает опыт, в однородных диэлектриках и в слабых полях пропорционален электрическому полю , т.е.

,

где c — диэлектрическая восприимчивость данного вещества, k > 0 Связь диэлектрической восприимчивости с диэлектрической проницаемостью среды выражается формулой: e = 1+ c.

Источник: https://megaobuchalka.ru/11/1918.html

Поляризация ионных кристаллов с небольшой диэлектрической проницаемостью. Формула Борна

< Предыдущая СОДЕРЖАНИЕ Следующая >

Перейти к загрузке файла

В большинстве сложных диэлектриков химическая связь между входящими в их состав атомами носит ионный характер. В таких диэлектриках помимо упруго-электронного присутствует так же и упруго-ионный механизм поляризации. Оценим вклад, вносимый упруго-ионным механизмом поляризации в диэлектрическую проницаемость ионных кристаллов. Будем рассматривать бинарные ионные кристаллы, то есть кристаллы, состоящие из ионов двух типов, в которых на один положительный приходится один отрицательный ион. (Типичным представителем таких диэлектриков являются кристаллы поваренной соли — NaCL). Полагая, что на ионы действует электрическое поле, равное среднему макроскопическому полю, для поляризации бинарного кристалла получим следующее выражение (79), где б1 и б2 — упруго-электронные поляризуемости ионов первого и второго типа соответственно, бi — ионная поляризуемость пары разноимённых ионов, n — число пар ионов в единице объёма. Известно, что ионы, находясь в узлах кристаллической решётки, совершают малые колебания относительно положения равновесия. Квант колебаний кристаллической решётки называется фононом. Если, совершая колебания, ионы движутся в одном направлении, такие колебания называются акустическими, если колебания положительных и отрицательных ионов происходят в противофазе, то такие колебания называются оптическими. Каждый кристалл характеризуется определённым интервалом частот собственных колебаний (так называемый фононный спектр). При этом пару разноимённых заряженных ионов можно рассматривать как гармонический осциллятор, колеблющийся вокруг положения равновесия, совпадающего с центром масс пары ионов. Частота собственных колебаний такого осциллятора — щ определяется формулой
  • (80),
  • где k — коэффициент упругой связи ионов в кристаллической решётке,
  • М — приведённая масса центра масс, определяемая как
  • 1/М = 1/m1 +1/m2,
  • где m1 — масса положительного иона, m2 — масса отрицательного иона.

При смещении рассматриваемого осциллятора относительно положения равновесия на расстояние Дх (в данном случае Дх является величиной относительного удаления или приближения двух разноимённых ионов) возникает возвращающая сила F = kx, стремящаяся вернуть осциллятор в положение равновесия. В кристалле диэлектрика такой силой является сила кулоновского притяжения . Тогда величину Дх можно определить как

(81)

Дипольный момент м, возникающий при смещении пары ионов из положения равновесия относительно друг-друга можно записать как

(82)

С другой стороны, следуя формуле (2) и исходя из сделанного нами в начале параграфа предположения, что поле, действующее на заряженные частицы в дипольном кристалле равно среднему макроскопическому полю дипольный момент пары ионов будет выражаться формулой

(83)

Сопоставив выражения (82) и (83) получим

(84)

Определив k из (80) и подставив в (84) получим

  1. (85)
  2. Умножим числитель и знаменатель правой части (85) на Na2,
  3. где Na — число Авагадро получим
  • (86),
  • где А1 = m1Na, A2 = m2Na — атомные веса первого и второго ионов соответственно.
  • Тогда, соответствующий электрический момент элемента объёма диэлектрика, обусловленный упруго ионным механизмом поляризации — — будет определяться формулой

(87)

С учётом электронной поляризуемости составляющих диэлектрик атомов для полного дипольного момента единицы объёма диэлектрика можно записать

(88),

где бэ = б1 + б2. Сравнивая уравнение (88) с уравнением (17), также определяющим величину вектора поляризации и, приравняв их правые части, получим

(89)

Полученное выражение называется формулой Борна. Величина диэлектрической проницаемости ионных кристаллов в данной формуле определяется как электронной, так и ионной механизмом поляризуемости.

Введем понятие об оптической диэлектрической проницаемости — е?, определив её как диэлектрическую проницаемость, которую имеет диэлектрик в области электрических полей изменяющихся с частотой, близкой к частоте видимого света.

Значения е? определяются в большинстве диэлектриков только упруго-электронными механизмами поляризуемости а её величина близка к единице. Тогда е? +2 ? 3 и уравнение Клаузиса — Мосотти можно записать в виде

(90).

Отсюда получим, что е? -1 =nбэ или е? = nбэ +1. С учётом вышесказанного формулу Борна можно записать в виде

(91)

Из курса электричества известно, что показатель преломления световой волны . В немагнитных веществах, которыми являются диэлектрики м ? 1 и, следовательно, . Тогда

(91а)

Число ионов в единице объёма кристалла можно выразить через его плотность с

(92).

Выразив из (92) n и подставив его в (91а) получим

(93).

Данная формула позволяет рассчитывать диэлектрическую проницаемость ионных кристаллов.

Действительно, величины с , н , Na , A1 и A2 обычно хорошо известны для большинства диэлектриков, величину коэффициента преломления легко определить из оптических измерений, величина щ также определяется экспериментально из следующих соображений.

Когда на кристалл диэлектрика падает электромагнитная волна, то наиболее эффективное её отражение будет происходить в том случае, если частота падающей волны близка к частоте оптических колебаний пар ионов (существует вполне определённая связь между частотой оптических фононов и частотой, на которой наблюдается максимум отражения). Наблюдая несколько последовательных актов отражения падающих лучей от поверхностей диэлектрика можно легко определить частоту, на которой наблюдается максимум отражения. Эта частота и называется частотой остаточных лучей. Таким образом, можно экспериментально определить все необходимые для вычисления е параметры.

Отметим, однако, что значения диэлектрической проницаемости, определённые по формуле Борна для ряда диэлектриков могут существенно отличаться от полученных экспериментально.

Так если для диэлектриков с малыми значениями е теоретически рассчитанные и экспериментально полученные значения близки между собой, то для диэлектриков с е > 1 наблюдается существенные расхождения между теоретическими и экспериментальными значениями диэлектрической постоянной.

Это связанно с тем, что при выводе формулы Борна полагалось, что поле, действующее на заряженную частицу равно среднему макроскопическому полю. Однако, ранее было показано, что локальное, действующее на заряженные частицы в диэлектрике, поле превосходит среднее макроскопическое.

Кроме того, в диэлектриках с кристаллической решёткой, не обладающей высоким порядком симметрии, например в сегнетоэлектриках, локальное поле будет связано со средним макроскопическим полем выражением

(94),

где b ? 1 — коэффициент, определяемый строением кристаллической решётки диэлектрика. Таким образом, в таких диэлектриках, локальное поле может еще больше превосходить среднее макроскопическое поле, что приводит к ещё более значительным отличиям между теоретическими и экспериментальными значениями диэлектрической проницаемости.

Формула Борна позволяет установить качественный вид ТКе в ионных кристаллах. Как уже указывалось ранее, повышение температуры ведет к уменьшению значения е?.

В тоже время из-за теплового расширения диэлектрика увеличивается расстояние между ионами и уменьшается коэффициент упругой связи и, следовательно, к уменьшению значений щ. При этом, согласно формуле (91) будет наблюдаться уменьшение значения диэлектрической проницаемости.

В ионных кристаллах механизм изменения е , связанный с ионной поляризуемостью является преобладающим, поэтому ТКе имеет знак противоположный знаку ТКе в веществах с гомеополярными связями, в которых знак ТКе определяется преимущественно упруго-электронным механизмом поляризации.

Таким образом, определение вида температурной зависимости диэлектрической проницаемости может дать информацию о преобладающем механизме поляризации в исследуемом диэлектрике.

Источник: https://studwood.ru/1691934/matematika_himiya_fizika/polyarizatsiya_ionnyh_kristallov_nebolshoy_dielektricheskoy_pronitsaemostyu_formula_borna

ПОИСК

Если для расчета электронной тепловой поляризации пользоваться классическими представлениями, то результаты будут примерно такими же, как в случае ионной тепловой поляризации. Ясно, однако, что при описании движения электронов в кристаллах пренебрегать квантовыми эффектами нельзя.

Необходимо учитывать, что эффективная масса электронов в кристалле сильно отличается от массы свободного электрона, что электроны в твердом теле подчиняются статистике Ферми —Дирака и т. д. Точные расчеты поляризуемости в этом случае достаточно сложны.
[c.

Читайте также:  Педагогика как наука о воспитании - справочник студента

288] Ионная поляризация — упругое смещение противоположно заряженных ионов в узлах кристаллической решетки ионных кристаллов под действием внешнего поля. Это тоже быстрый вид поляризации, устанавливающийся за время порядка 10 —10 с.

Поскольку в ионных кристаллах существует еще и электронная поляризация, а = аэ + ак (а — ионная поляризуемость) и такие диэлектрики отличаются большим значением е,, чем неполярные.
[c.544]

Ионная поляризация завершается за Ю» —10 с, поэтому Vr ионных кристаллов не зависит от частоты приложенного напряжения вплоть до 10 — 10 Гц.
[c.154]

Ионные кристаллы с пло т ной упаковкой молекул, соответствующие формам расположения частиц в кристаллах, характеризующиеся наибольшим числом частиц в единице объема кристалла, обладают электронной и ионной поляризацией, положительным температурным коэффициентом. Исключение составляет рутил (двуокись титана), имеющий отрицательный температурный коэффициент диэлектрической проницаемости, который объясняется электронной природой поляризации.
[c.12]

Ионные кристаллы с неплотной упаковкой частиц обладают электронной, ионной и ионно-релаксационной поляризациями, характеризуются невысоким значением диэлектрической проницаемости, но большим положительным температурным коэффициентом.
[c.12]

Твердые диэлектрики, представляющие собой ионные кристаллы с неплотной упаковкой частиц (например, электротехнический фарфор), в которых наблюдается, помимо электронной и ионной, также и ионно-релаксационная поляризация, характеризуются в большинстве случаев сравнительно невысоким значением диэлектрической проницаемости и большим положительным температурным коэффициентом ТКе, (рис. 1-7).
[c.26]

Причины неустойчивости кристаллич. решётки относительно смещений ионов, приводящей к спонтанной электрич. поляризации, сложны, т, к. связаны с учётом всех сил, действующих между ионами.

Для ионных кристаллов особую роль играют кулоновские силы в частности, диполь-дипольные взаимодействия ионов могут давать отрицательный, дестабилизирующий вклад в суммарную потенциальную энергию кристаллич.

ре-
[c.480]

ПОЛЯРИЗАЦИЯ и ПОГЛОЩЕНИЕ ИОННЫХ КРИСТАЛЛОВ
[c.82]

Поскольку всегда е(0) е(оо), то (Oto Wlo. В некоторых кристаллах, например типа алмаза, в приближении длинных волн (при й->0) (ото соьо. Это Означает, что е(0) е(оо), т. е. ИК-вклад (ионный) в поляризацию очень мал.

Действительно, в таких важных для техники кристаллах полупроводников, обладающих структурой алмаза, как германий и кремний, ИК-поглощение очень невелико электромагнитная ветвь ш = пересекает ветви ТО и L0 прак-
[c.

85]

Деформация или поляризация электронных оболочек в значительной степени зависит от величины и знака заряда окружающих частиц. В ионных кристаллах поляризуемость анионов обычно тем больше, чем больше радиус аниона. Поляризующее действие катиона может повыситься с уменьшением его радиуса н увеличением заряда.

Для случая чисто гетерополярной связи можно принять симметричное распределение зарядов по отношению к ядру. Электроны катиона и аниона концентрируются преимущественно в сфере своих ионов. Поэтому электронная плотность в пространстве между противоположно заряженными ионами практически снижается
[c.

23]

У ионных кристаллов е начинает зависеть от частоты в инфракрасном диапазоне (10 —10 Гц). В видимой области спектра ионы не успевают смещаться вслед за изменением поля и ионная поляризация отсутствует. Значение е в оптическом диапазоне (при частоте выше 3-10 Гц) падает до = п .
[c.117]

Ионные кристаллы с плотной упаковкой частиц обладают электронной и ионной поляризацией. Величина е их имеет широкий диапазон положительных значений. Исключение составляет рутил (НОз), имеющий отрицательный ТКе, который объясняется электронной природой поляризации.
[c.75]

Твердые диэлектрики, представляющие собой ионные кристаллы с неплотной упаковкой частиц, в которых имеется электронная, ионная и ионно-релаксационная поляризация, характеризуются большим положительным температурным коэффициентом е (кордиерит, фарфор).
[c.75]

Твердые диэлектрики, представляющие собой ионные кристаллы с плотной упаковкой частиц, обладают электронной и ионной поляризациями и имеют величину диэлектрической проницаемости, лежащую в широких пределах.

Температурный коэффициент диэлектрической проницаемости ионных кристаллов в большинстве случаев имеет положительное значение вследствие того, что при повышении температуры наблюдается не только уменьшение плотности вещества, но и возрастание поляризуемости ионов, причем влияние этого фактора
[c.49]

Ряд ионных кристаллов, обладая спонтанной поляризацией, не обладает в то же время постоянным электрическим моментом. Такие кристаллы можно рассматривать как совокупность двух вставленных одна в другую подрешеток, поляризованных в противоположных направлениях. Они получили название антсисегне-
[c.301]

Диэлектрики, в силу того, что свободных носителей заряда в них мало, состоят по сути из связанных заряженных частиц положительно заряженных ядер и обращающихся вокруг них электронов в атомах, молекулах и ионах, а также упруго связанных разноименных ионов, )асположенных в узлах решетки ионных кристаллов.

Толяризация диэлектриков — упорядоченное смещение связанных зарядов под действием внешнего электрического поля (положительные заряды смещаются по направлению вектора напряженности поля , а отрицательные— против него).

Смещение / невелико и прекращается, когда сила электрического поля, вызывающая движение зарядов относительно друг друга, уравновешивается силой взаимодействия между ними.

В результате поляризации каждая молекула или иная частица диэлектрика становится электрическим диполем — системой двух связанных одинаковых по значению и противоположных по знаку зарядов q, Кл, расположенных на расстоянии I, м, друг от друга, причем q — это либо заряд иона в узле кристаллической решетки, либо эквивалентный заряд системы всех положительных или системы всех отрицательных зарядов поляризующейся частицы. Считают, что в результате процесса поляризации в частице индуцируется электрический момент p=ql, Кл-м. У линейных диэлектриков (их большинство) между индуцируемым моментом и напряженностью электрического поля , действующей на частицу, существует прямая пропорциональность р = аЕ. Коэффициент пропорциональности а, Ф-м , называют поляризуемостью данной частицы. Количественно интенсивность поляризации определяется поляризованно-стью Р диэлектрика, которая равна сумме индуцированных электрических моментов всех N поляризованных частиц, находящихся в единице объема вещества  [c.543]

Ионная поляршация-смещеияе друг относительно друга разноименно заряженных ионов в веществах с ионными связями. На рис. 4.3,6 показана поляризация элементарной ячейки ионного кристалла типа МаС1.

Центры положительных и отрицательных зарядов д ионов ячейки, совпадающие до приложения электрического поля, под действием поля раздвигаются на некоторое расстояние х в результате смещения разноименно заряженных ионов в противоположных направлениях, вследствие чего элементарная ячейка приобретает индуцированный электрический момент Ри=Я — Ионная поляризация устанавливается также за малое, но все же большее, чем электронная поляризация, время — порядка с.
[c.92]

У некоторых кристаллических веществ, например у щелочно-галоидных кристаллов и кристаллов, содержащих ноны титана, висмута, стронция, существует ионная релаксационная поляризация.

Появление слабо связанных ионон II электронов часто обусловлено дефектами кристаллической решетки, такими, как примесные ионы, пустые узлы и межузельные ионы, дислокации.

В аморфных телах слабо связанные ионы возникают из-за так называемой неплотной упаковки частиц. Такие ионы существуют в стеклах.
[c.147]

Ионная упругая поляризация. Она происходит в кристаллических диэлектриках, построенных из положительных и отрицательных ионов, — в галоидно-щелочных кристаллах, слюдах, керамиках.

В электрическом поле в таких диэлектриках происходит смещение электронных оболочек в каждом ионе — электронная поляризация. Кроме того, упруго смещаются друг относительно друга подрешеткииз положительных и отрицательных ионов (рис. 5.12,6), т. е.

происходит упругая ионная поляризация. Это смещение приводит к появлению дополнительного электрического момента увеличивающего поляризованность, а следовательно, и диэлектрическую проницаемость на Еги. Таким образом, диэлектрическая проницаемость ионного кристалла равна = ег .

+ ги, где Еги зависит от физической природы ионов, сил их взаимодействия и строения кристаллической решетки.
[c.154]

Процессы миграционной поляризации одни из самых медлен ных. Время на их завершение изменяется в пределах 1—10″ с Спонтанная (самопроизвольная) поляризация. Доменная полярн эация. Сегнетоэлектрики. Характерные для сегнетоэлектриков свой ства впервые были обнаружены у сегнетовой соли.

В дальней шем сегнетоэлектриками стали называть вещества, свойства кото рых подобны свойствам сегнетовой соли.

В сегнетоэлектриках даже в отсутствие электрического поля наблюдается самопроизвольное смещение частиц — ионов в ионных кристаллах или полярных радикалов молекул, которое приводит к несовпадению центров положительного и отрицательного зарядов в объеме диэлектрика, т.е. поляризации.

Такая поляризация называется спонтанной (самопроизвольной). В результате в диэлектрике образуются области-домены, где все частицы, обусловливающие самопроизвольную поляризацию, смещены в одном направлении. В этом направлении ориентирован и вектор спонтанной поляризованности Р, домена. В со-
[c.157]

Твердые диэлектрики, представляющие собой ионные кристаллы с плотной упаковкой частиц, обладаьзт электронной и ионной поляризациями и имеют диэлектрическую проницаемость, изменяющуюся в широких пределах. Температурный коэффициент диэлектрической проницаемости ионных кристаллов в большинстве случаев положителен. Примером одного из таких диэлектриков служит КС1 (рис. 1-6).
[c.26]

В ионных кристаллах, элементарная ячейка к-рых состоит из ионов противоположных знаков, онтич. колебания сопровождаются колебаниями злектрич. поляризации и потому связаны с эл.-магп. колебаниями в ИК-области частот. Название оптич. колебания связано с резонансным поглощением эл.-магн. излучения соответствующей частоты.
[c.618]

Механизмы поляризации веществ различны и зависят от характера химической связи (рис. 31). Например, в ионных кристаллах (Na l и др.

) поляризация является результатом деформации электронных оболочек отдельных ионов (электронная поляризация) и сдвига ионов относительно друг друга (ионная поляризация).

В кристаллах с ковалентной связью (например, в алмазе) поляризация обусловлена главным образом смещением электронов, осуществляющих химическую связь. В полярных диэлектриках (например, в твердом HjS), в которых молекулы или радикалы представляют собой
[c.92]

С электронной поляризацией, обусловленной тепловым движением, связан довольно широкий круг процессов, происходящих в твердых диэлектриках фотодиэлектрический эффект в кристаллах люминесцирующих широкозонных полупроводников диэлектрическая релаксация, обусловленная наличием центров окрашивания в ионных кристаллах, диэлектрическая релаксация электронов, захваченны.х донорны.ми центрами в оксидных полупроводниках наконец, существенное повышение на низких частотах диэлектрической проницаемости в поликристаллических веществах типа рутила, перовскита или стронций-висмут титаната (СВТ). Последний из перечисленных диэлектриков находит важное техническое применение.
[c.72]

Ионная тепловая поляризация.. Механизм этой поляризации детально описан в монографии Сканави [1]. Ионная тепловая поляризация воз.можна только в твердых диэлектриках и преобладает в веществах с выраженной нерегулярностью структуры в стеклах, ситаллах и диэлектрической керамике.

Концентрация дефектов кристаллической структуры в этих диэлектриках чрезвычайно велика в керамике и ситаллах—на границах кристаллов, в стеклах же вообще нарушается дальний порядок в расположении атомов. Однако тепловая ионная поляризация возможна и в монокристаллах — в окрестности структурных дефектов.

[c.72]

Инфракрасная поляризация, отличающая ионные кристаллы, обусловлена взаимным смещением в электромагнитном поле катионной и анионной подреше-ток (см. рис. 3.12,в).

Это обусловливает более низкочастотный, чем оптический, дополнительный поляризационный вклад в коэффициент преломления электромагнитной волны закон дисперсии на всех частотах, меньших ИК-диапазона, имеет вид (о = ряда ионных кристаллов существенно превы-
[c.85]

Поляризация и поглощение ионных кристаллов хорошо описываются теорией фононов — упругих колебаний кристаллической решетки. Фононы являются ква-зичастицами обладают квазиимпульсом h k, энергией h ш и скоростью ш/й. Распределение фононов описывается статистикой Бозе.

В зависимости от направления упругих смещений в волне фононы разделяются на продольные и поперечные. Если элементарная ячейка кристалла участвует в упругих колебаниях как единое целое (смещается центр масс),. фононы называются акустическими.
[c.

85]

Соотношение Лиддейна — Сакса — Теллера. Поляризация ионных кристаллов, обусловливающая специфическую зависимость диэлектрической проницаемости от частоты и температуры, хорошо описывается моделью Борна, основанной на динамических свойствах кристаллической решетки. Динамическая модель колебаний решетки позволяет не только рассчитать е, но н установить соотношение
[c.85]

Диэлектрическая проницаемость связана с тремя эффектами. Электронная поляризация — смещение электронных орбит происходит за время т 10″ сек и дает основной вклад в е в случае симметричных неполярных молекул. Ионная поляризация (у ионных кристаллов) — смещение ионов, составляющих остов кристалла или молекулы т ss 10 сек.

Дипольная или ориентационная поляризация связана с поворотом в электрическом поле молекул, имеющих дипольный момент. Эта поляризация приводит к гораздо большим значениям е, однако Bpejviя, необходимое для ориентации молекул, составляет 10 —10″» сек и сильно зависит от свойств, температуры и агрегатного состояния вещества.

У веществ, молекулы которых обладают дипольным моментом, е может сильно зависеть от частоты.
[c.320]

Ионная поляризация — смещение друг относительно друга разноименно заряженных ионов в веществах с ионными связями. На рис. 15.

3, б показана поляризация элементарной ячейки ионного кристалла типа МаС1, Центры положительных и отрицательных зарядов д ионов ячейки, совпадающие до приложения электрического поля, под действием поля раздвигаются на некоторое расстояние х в резуль-
[c.115]

Твердые диэлектрики, представляющие собой ионные кристаллы с плотной упаковкой частиц, обладают электронной и ионной поляризациями и имеют величину диэлектрической проницаемости, лежащую в широких пределах.

Температурный коэффициент диэлектрической проницаемости ионных кристаллов в большинстве случаев имеет положительное значение вследствие того, что при повышении температуры наблюдается не только уменьшение плотности вещества, но и возрастание поляризуемости ионов, причем влияние этого фактора сказывается на величине е сильнее, чем изменение плотности. Исключением являются кристаллы, содержащие ионы титана — рутил (Т10г)
[c.37]

Источник: https://mash-xxl.info/info/177012/

Химическая связь (2) лекция 7. а.и. малышев, проф. оти нияу мифи. — презентация

1 ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ (2) Лекция 7. А.И. Малышев, проф. ОТИ НИЯУ МИФИ

2 Лек. 9 По степени смещения (поляризации) связующего электронного облака связь может быть: ПОЛЯРНОСТЬ И ПОЛЯРИЗУЕМОСТЬ СВЯЗИ 1. неполярной: Cl:Cl H:H или Cl–Cl H–H 2. полярной: H : Cl или H δ+ – Cl δ- δ – эффективный заряд | δ | < 1 3. ионный: Na + : Cl – или Na + Cl – Неполярная и ионная связи – крайние случаи полярной ковалентной связи.

3 Поляризуемость связи – способность ее становится полярной (или более полярной) под действием внешнего электрического поля. В результате поляризации может произойти разрыв связи с образованием ионов: H· + ·Cl: H : Cl: H + + :Cl: диссоциация ионизация ПОЛЯРНОСТЬ И ПОЛЯРИЗУЕМОСТЬ СВЯЗИ · · ·…

4 ТИПЫ КОВАЛЕНТНЫХ МОЛЕКУЛ Неролярные молекулы – молекулы, у которых центры тяжести положительных и отрицательных зарядов совпадают: Полярные молекулы – молекулы с ассиметричным распределением электронной плотности: Полярные молекулы иначе называют диполями, т.е. системами, состоящими из двух равных по величине и противоположных по закону зарядов /+q и, – q/, находящихся на некотором расстоянии l друг от друга.

5 ТИПЫ КОВАЛЕНТНЫХ МОЛЕКУЛ Полярность молекулы, как полярность связи, оцени- вают величиной электрического момента диполя μ: μ = q · l q+ q– l μ – векторная величина; единица измерения – Кл · м Следует различать полярность молекулы в целом и полярности связей: δ- 2δ+ δ- O = C = O μ co μ = 0,61· Кл · м (μ = 0) O μ он δ+ H H δ+ μ он

6 ИОННАЯ СВЯЗЬ Ионная связь возникает при переносе одного или нескольких электронов от одного атома к другому, в результате чего атомы превращаются в ионы, электростатически притягивающиеся друг к другу.

Читайте также:  Внешняя среда - справочник студента

Перенос электрона энергетически выгоден, если атом, отдающий электрон, обладает низким потенциалом ионизации, а атом, присоединяющий электрон обладает большим сродством к электрону. Катионы легко образуются s–элементами; анионы р–элементами 7-ой группы. С теоретической точки зрения ионная связь – крайний случай полярной ковалентной связи.

Связи ионными на 100% практически не бывают. Поэтому говорят о степени или доле ионности, связи как в полярных, так и ионных соединениях.

  • 7 ИОННАЯ СВЯЗЬ Разность ОЭО 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,3 Степень Ионности, % Нeнаправленность и ненасыщаемость ионной связи. Распределение силовых полей двух разноименных ионов Степень ионности связи зависит от разности относи- тельной электроотрицательности элементов (ОЭО):
  • 8 ИОННАЯ СВЯЗЬ Деформируемость и поляризующее действие ионов Схема взаимной деформации ионов Схема деформации внешних электронных оболочек
  • 9 ДЕФОРМИРУЕМОСТЬ И ПОЛЯРИЗУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНОВ влияние влияние влияние заряда размера («+») размера («–») ВЗАИМНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ ИОНОВ
  • 10 Ионы, имеющие Ионы, имеющие Ионы, имеющие на внешнем на внешнем на внешнем слое 8 ē слое (8+n) ē слое 18 ē 8 ē < /8+n/ ē < 18 ē ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ ВНЕШНЕЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ОБОЛОЧКИ ИОНА НА ЕГО ПОЛЯРИЗУЕМОСТЬ И ПОЛЯРИЗУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ: 1. СВЭО и ПОЛЯРИЗУЕМОСТЬ: ns 2 np 6 < (n – 1) d 1–9 (n – 1) d 10 ~ < или

11 1. СВЭО и ПОЛЯРИЗУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ: 8 ē < (8+n) ē < 18 ē или ns 2 np 6 < (n – 1) d 1–9 < (n – 1) d 10 8 ē (Al 3+ ; Mg 2+ ; Ti 4+ ; Zr 4+ ; Hf 4+ ; Be 2+ ; Ji + ) (8+n)ē (Mn 2+ ; Fe 2+ ; Fe 3+ ; Cr 3+ ; Co 2+ и т.п.) 18 ē (Zn 2+ ; Cd 2+ ; Hg 2+ ; Sn 4+ ; Pb 4+ и т.п.) ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ ВНЕШНЕЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ОБОЛОЧКИ ИОНА НА ЕГО ПОЛЯРИЗУЕМОСТЬ И ПОЛЯРИЗУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ:

12 1.ПОЛЯРИЗАЦИЯ ИОНОВ И ХАРАКТЕР ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ. Усиление взаимной деформации ионов Увеличение полярности связи

13 2. ВЗАИМНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ ИОНОВ И ПЛАВКОСТЬ ВЕЩЕСТВ. Общее правило: температуры плавления хими- ческих соединений катионов с 18ē СВЭО и незаконченной (8+n)ē СВЭО лежат ниже, чем аналогичные соединения 8ē катионов с близким радиусом. F – Cl – Br – I – Mn 2+ (0,98Аº) ºC Cu 2+ (0,98Аº) ºC Ca 2+ (1,06Аº) ºC Cd 2+ (1,03Аº) ºC

14 2. ВЗАИМНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ ИОНОВ И ПЛАВКОСТЬ ВЕЩЕСТВ.

Экспериментальные данные свидетельствуют, что между усилением поляризационного взаимо- действия и нагреванием существует известная аналогия, а именно: нагревание действует аналогично замене слабее поляризующего иона сильнее поляризующим или труднее деформируемого легче деформируемым, охлаждение – наоборот. Вопрос. Какая соль имеет более высокую температуру плавления NaCl или AgCl ?

15 2. ВЗАИМНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ ИОНОВ И ПЛАВКОСТЬ ВЕЩЕСТВ. Соль NaCl AgCl T. пл. 800 ºС 457 ºС Ответ:

16 3. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ИОНОВ И ТЕРМИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ ВЕЩЕСТВ.

Термическая диссоциация галогенидов Au 3+ : AuГ 3 AuГ + Г 2 (Г = F; Cl; Br; I) усиливается в направлении: фторид < хлорид < бромид < иодид Общее правило: Чем больше деформируемость элементарного аниона соли, тем легче происхо- дит перетягивание от него электронов к катиону. 1.Поэтому термическая устойчивость галогенидов любого данного катиона уменьшается в ряду: F – > Cl – > Br – > I –

17 3. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ИОНОВ И ТЕРМИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ ВЕЩЕСТВ. ион r СВЭО Y 3+ 1,06Аº 8 ē Zr 4+ 0,87Аº 8 ē Te 3+ 1,05Аº 18 ē Pb 4+ 0,84Аº 18 ē Другой пример: термическая диссоциация должна наступать тем легче, чем сильнее поляризующее действие катиона: ТеГ 3 > YГ 3 ; ZrГ 4 > PbГ 4 Галогениды иттрия и свинца устойчивее галоге- нидов теллура и циркония соответственно:

  1. 18 Построение энергетических зон при последовательном присоединении атомов в металлическом кристалле N МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
  2. 19 Построение энергетических зон при последовательном присоединении атомов в металлическом кристалле N МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
  3. 20 Металл Изолятор Полупроводник Схема расположения энергетических зон в металле, изоляторе и полупроводнике: а валентная зона; б зона проводимости. ЗОННАЯ ТЕОРИЯ КРИСТАЛЛОВ

21 В отличие от металлов кристаллы простых веществ, образованных неметаллами, обычно не обладают заметной электронной проводи- мостью; они представляют собою изоляторы (диэлектрики).

Хотя в этом случае тоже возможно образование непрерывных энергети- ческих зон, но здесь зона проводимости отделена от валентной зоны запрещенной зоной, т. е. значительным энергетическим промежуткомЕ (рис.

изолятор). ИЗОЛЯТОРЫ

22 Особыми свойствами, отличающими их как от металлов, так и от изоляторов, обладают полупроводники.

При низких температурах их электрическое сопротивление весьма велико и в этих условиях они проявляют свойства изоляторов.

Однако при нагревании или при освещении электропроводность полупроводни- ков резко возрастает и может достигать величин, сравнимых с проводимостью металлов. ПОЛУПРОВОДНИКИ

23 Зависимость электрических свойств полупроводников от температуры и освещенности объясняется электронным строением их кристаллов. Здесь, как и у изоляторов, валентная зона отделена от зоны проводимости запрещенной зоной (рис., полупроводник). Однако ширина запрещенной зоны Е в случае полупроводников невелика.

Поэтому при действии квантов лучистой энергии или при нагревании электроны, занимающие верхние уровни ва­ лентной зоны, могут переходить в зону проводимости и участвовать в переносе электрического тока.

С повышением температуры или при увеличении освещенности число электронов, переходящих в зону проводимости, возрастает; в соответствии с этим увеличи­ вается и электропроводность полупроводника ПОЛУПРОВОДНИКИ

24 КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ РЕШЕТКИ МЕТАЛЛОВ к.ч.8 к.ч.12 к.ч.12

  • 25 КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ РЕШЕТКИ: степень заполнения Тип упаковки Координа- ционное число заполненная часть, % незапол- ненная часть, % Максимально плотная Центрированный куб Простая кубическая Тетраэдрическ ая (алмаз)
  • 26 МЕТАЛЛЫ ПЛОТНЕЙШИЕ УПАКОВКИ ШАРОВ КУБИЧЕСКАЯ ГЕКСАГОНАЛЬНАЯ
  • 27 ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ Замечено, что соединения, в которых атом водорода связан с атомами сильно электроотрицательных эле- ментов (F, O, N) обладают рядом аномальных свойств: H2OH2O H 2 SO 4 H 2 Se H 2 Te M HF HCl HBr HI t,ºC М – молекулярная масса температура кипения температура плавления
  • 28 ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ Замечено, что соединения, в которых атом водорода связан с атомами сильно электроотрицательных эле- ментов (F, O, N) обладают рядом аномальных свойств: H2OH2O H2SH2S H 2 Se H 2 Te M HF HCl HBr HI t,ºC температура кипения температура плавления

29 Водородная связь – своеобразный гибрид электро- статического и донорно-акцепторного взаимо- действий. Ее возникновение обязано ничтожно малому размеру иона (H + ), способного внедряться в электронную оболочку соседнего (ковалентно с ним не связанного) атома. ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ нп водородная связь δ+.. δ- δ+.. δ- δ+.. δ- H – F: — H – F: — H – F: ·· ·· ·· δ+ δ-δ-δ-δ- ··

30 Водородная связь – своеобразный гибрид электро- статического и донорно-акцепторного взаимо- действий. Ее возникновение обязано ничтожно малому размеру иона (H + ), способного внедряться в электронную оболочку соседнего (ковалентно с ним не связанного) атома. ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ нп водородная связь δ+.. δ- δ+.. δ- δ+.. δ- H – F: — H – F: — H – F: ·· ·· ·· δ+ δ-δ-δ-δ- ··

  1. 31 ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК Наличие молекул Примеры веществ Физические свойства веществ Прочность связи Силы,связы- вающие частицы Частицы, образующие кристаллы Молеку- лярная Ионная молекулы Ван-дер- Вальсовы слабая сильная легкоплавки мягкие многие растворимы тугоплавки твердые растворимы I 2,H 2 O,CO 2 орг.в-ва KCl,Na 2 SO 4, CO 2,CaO малые молекулы нет молекул электро- статические ионы Атомная Ковалентная Металлическая атомы ковалентные электро- статические очень сильная разной силы очень тугоплавки очень твердые нерастворимы разные свойства металлы алмаз SiO 2, BN, SiC нет молекул
  2. 32 СТРУКТУРНЫЕ ТИПЫ ВЕЩЕСТВ BX 6 – октаэдр BX 5 (SbF 5 ) BX 4 (CuCl 4 ·2H 2 O) BX 4 (SnF 4 ) BX 3 (AlCl 3 ) BX 2 (MnCl 2 )
  3. 33 СТРУКТУРНЫЕ ТИПЫ ВЕЩЕСТВ BX 6 – октаэдр BX 5 (SbF 5 ) BX 4 (CuCl 4 ·2H 2 O) BX 4 (SnF 4 ) BX 3 (AlCl 3 ) BX 2 (MnCl 2 )
  4. 34 NaCl CsCl флюрит /CaF 2 / рутил /TiO 2 / цинковая обманка вюрцит /ZnS/ /CaF 2 / КООРДИНАЦИОННЫЕ СТРУКТУРЫ:
  5. 35 Икосаэдры В 12 Р2Р2 С /графит/ C /алмаз/ КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ ПРОСТЫХ ВЕЩЕСТВ БОРА, УГЛЕРОДА, ФОСФОРА

Источник: http://www.myshared.ru/slide/801098/

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

�онная поляризация в кристаллах с ионным строением подобно электронной поляризации происходит практически мгновенно ( за время порядка 1СГ12 сек.

Диэлектрики этого типа имеют заметно увеличенное значение Рµ РїРѕ сравнению СЃ неполярными диэлектриками; РёС… РІ может составлять РѕС‚ 6 — 7 РґРѕ 20 — 30; исключение представляют керамические материалы РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ РґРІСѓРѕРєРёСЃРё титана РўР®2, Сѓ которых s может достигать значений 80 — 90, Р° также некоторые РґСЂСѓРіРёРµ новые типы керамики.  [2]

Р�онная поляризация равна P — — t РіРґРµ V0 — объем, приходящийся РЅР° РѕРґРЅСѓ молекулу.  [3]

Р�онная поляризация — РЎРё, QH РЅР° схеме СЂРёСЃ. 21-характерна для твердых тел СЃ ионным строением Рё обусловливается смещением СѓРїСЂСѓРіРѕ связанных РёРѕРЅРѕРІ.

Величина поляризации СЃ повышением температуры возрастает РІ результате ослабления СѓРїСЂСѓРіРёС… СЃРёР», действующих между ионами, РёР·-Р·Р° увеличения расстояния между ионами РїСЂРё тепловом расширении.  [5]

�онная поляризация характерна для ионно-кристаллических диэлектриков и обусловливается смещением упруго связанных ионов.

Этот РІРёРґ поляризации, так же как Рё электронной, относится Рє мгновенным ( 10 — 13 сек) Рё РЅРµ зависит РѕС‚ частоты вплоть РґРѕ инфракрасных колебаний.  [6]

Р�онная поляризация — РЎ, QH РЅР° схеме СЂРёСЃ. 21-характерна для твердых тел СЃ ионным строением Рё обусловливается смещением СѓРїСЂСѓРіРѕ связанных РёРѕРЅРѕРІ.

Величина поляризации СЃ повышением температуры возрастает РІ результате ослабления СѓРїСЂСѓРіРёС… СЃРёР», действующих между ионами, РёР·-Р·Р° увеличения расстояния между ионами РїСЂРё тепловом расширении.  [7]

Р�онная поляризация характерна для твердых тел СЃ ионным строением Рё обусловливается смещением СѓРїСЂСѓРіРѕ связанных РёРѕРЅРѕРІ. Поляризуемость частицы РїСЂРё РёРѕРЅРЅРѕР№ поляризации обозначается аи.  [8]

Р�онная поляризация ( РЎРё; Qa РЅР° схеме СЂРёСЃ. 1 — 2) характерна для твердых тел СЃ ионным строением Рё обусловливается смещением СѓРїСЂСѓРіРѕ связанных РёРѕРЅРѕРІ.

РЎ повышением температуры РѕРЅР° усиливается РІ результате ослабления СѓРїСЂСѓРіРёС… СЃРёР», действующих между ионами, РёР·-Р·Р° увеличения расстояния между РЅРёРјРё РїСЂРё тепловом расширении, Рё РІ большинстве случаев температурный коэффициент диэлектрической проницаемости ионных диэлектриков оказывается положительным.  [9]

Р�онная поляризация ( РЎ, Qn РЅР° СЂРёСЃ. 1 — 1, Р±) характерна для твердых тел СЃ ионным строением Рё обусловливается смещением СѓРїСЂСѓРіРѕ-связанных РёРѕРЅРѕРІ.

РЎ повышением температуры РѕРЅР° усиливается РІ результате ослабления СѓРїСЂСѓРіРёС… СЃРёР», действующих между ионами, РёР·-Р·Р° увеличения расстояния между РЅРёРјРё РїСЂРё тепловом расширении.  [10]

�онная поляризация происходит в кристаллических диэлектриках с кубическими ионными решетками. В узлах кристаллической решетки таких диэлектриков расположены разноименные ионы.

РџРѕРґ действием электрического поля положительные РёРѕРЅС‹ диэлектрика смещаются РІ направлении силовых линий электрического поля, Р° отрицательные РёРѕРЅС‹ — РІ противоположном направлении.

РџСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ смещение ионных решеток.  [11]

Р�онная поляризация ( Сѓ диэлектриков РёРѕРЅРЅРѕРіРѕ строения) — смещение РґСЂСѓРі относительно РґСЂСѓРіР° РёРѕРЅРѕРІ, образующих молекулу.  [12]

Р�онная поляризация ( РЎРё, QH РЅР° СЂРёСЃ. 1 — 1, Р±) характерна для твердых тел СЃ ионным строением Рё обусловливается смещением СѓРїСЂСѓРіРѕ-овязанных РёРѕРЅРѕРІ.

РЎ повышением температуры РѕРЅР° усиливается РІ результате ослабления СѓРїСЂСѓРіРёС… СЃРёР», действующих между ионами, чз-Р·Р° увеличения расстояния между РЅРёРјРё РїСЂРё тепловом расширении.  [13]

�онная поляризация наиболее характерна для ионных кристаллов.

Сущность ее заключается РІ смещении РёРѕРЅРѕРІ электрическим полем: положительных — РІ сторону отрицательного электрода, отрицательных — РІ сторэну положительного.

Эти смещения РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґСЏС‚ РЅР° незначительные расстояния РѕС‚ положения равновесия РїСЂРё отсутствии электрического поля Рё РЅРѕСЃСЏС‚ СѓРїСЂСѓРіРёР№ характер, чем Рё объясняется тот факт, что ионная поляризация создает чисто реактивный ток, добавочный Рє току электронной поляризации.  [14]

Р�онная поляризация — электрическая поляризация, обусловленная СѓРїСЂСѓРіРёРј смещением разноименно заряженных РёРѕРЅРѕРІ относительно положения равновесия РІ диэлектрике.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

Источник: https://www.ngpedia.ru/id289241p1.html

Лекционный курс — Основы Кристаллохимии

Раскрыть содержание всех лекций

Часть I. Введение в предмет. Решеточная кристаллография

  • Лекция 1 раскрыть содержание
    1. Введение в предмет, краткие исторические сведения. Особенности кристаллического состояния.
    2. Предмет и задачи современной кристаллохимии. Кристаллическая структура, ее модели и аспекты.
    3. Пространственная (трансляционная) решётка кристалла и ее элементарная ячейка.
    4. Преобразования систем кристаллографических координат.

Часть II. Структурная кристаллография

  • Лекция 2 раскрыть содержание
    1. Симметрия, операции и элементы симметрии. Закрытые симметрические преобразования.
    2. Взаимодействие закрытых операций симметрии, точечные группы симметрии.
    3. Системы эквивалентных точек (позиций). Единичные и полярные направления.
    4. Полярность и хиральность молекул и кристаллов.
  • Лекция 3 раскрыть содержание
    1. Кристаллографические точечные группы. Сингонии, решётки и ячейки Браве.
    2. Открытые операции и элементы симметрии, пространственные группы симметрии.
    3. Общие и частные правильные системы точек пространственных групп, их характеристики.
    4. Изображение пространственных групп.

Часть III. Общая кристаллохимия

  • Лекция 4 раскрыть содержание
    1. Основные структурные параметры и основные стереохимические характеристики структуры.
    2. Координационное число и координационные многогранники.
    3. Упорядоченные, дефектные и разупорядоченные структуры.
    4. Собственная симметрия координационных полиэдров, молекул и сложных ионов.
    5. Структурный тип. Изоструктурность (изотипность), антиизоструктурность, гомеотипия, гетеротипия.
  • Лекция 5 раскрыть содержание
    1. Типы химических связей в кристаллах, электроотрицательность.
    2. Кристаллохимические радиусы, поляризация ионов.
    3. Потенциальная энергия ионной решетки, константа Маделунга.
  • Лекция 6 раскрыть содержание
    1. Гомодесмические и гетеродесмические структуры, структурные единицы кристалла. Основные структурные мотивы.
    2. Основные структурообразующие факторы. Структура перовскита. «Основной закон кристаллохимии».
  • Лекция 7 раскрыть содержание
    1. Кристаллохимические критерии устойчивости ионных кристаллов. Правила Полинга и О’Киффа.
    2. Принцип равномерности и принцип плотной упаковки.
    3. Плотнейшие и плотные шаровые упаковки. Плотноупакованные структуры.
  • Лекция 8 раскрыть содержание
    1. Изоморфизм. Твёрдые растворы замещения. Правила Вегарда, Ретгерса, Гольдшмидта.
    2. Изовалентные и гетеровалентные замещения. Твёрдые растворы вычитания и внедрения.
    3. Фрагментарные структуры. Эпитаксия.
  • Лекция 9 раскрыть содержание
    1. Предел изоморфного замещения и морфотропия.
    2. Полиморфизм, полиморфные модификации.
    3. Изменения структуры при полиморфных переходах, их классификация.

Часть IV. Описательная кристаллохимия

  • Лекция 10 раскрыть содержание
    1. Важнейшие структуры простых веществ – металлов и неметаллов.
    2. Стехиометрическая классификация структур. Символ Пирсона.
    3. Основные структурные типы бинарных соединений.
    4. Структуры простых и сложных оксидов.
    5. Силикаты. Фазы кремнезёма. Стишовит.
    6. Кристаллохимия высоких давлений.
  • Лекция 11 раскрыть содержание
    1. Молекулярные структуры.
    2. Упаковка молекул в кристалле, правила Китайгородского.
    3. Разупорядочение молекул в кристаллах. Жидкие кристаллы.
    4. Структура льда, гидратов и других соединений с водородными связями.

Часть V. Прикладные аспекты кристаллохимии

  • Лекция 12 раскрыть содержание
    1. Структура и свойства. Анизотропия, симметрия и физические свойства кристаллов.
    2. Структурно-зависимые свойства. Степень зависимости свойств от строения.
    3. Структура и механические свойства.
    4. Виды магнитного упорядочения. Понятие о магнитной структуре.
    5. Ферроики. Пиро- и пьезоэлектрики. Твёрдые электролиты. Нелинейно-оптические материалы.
  • Лекция 13 раскрыть содержание
    1. Введение в кристаллохимический дизайн. Химический и модульный подходы.
    2. Инженерия кристаллов, координационные полимеры.
    3. Особенности кристаллохимического дизайна неорганических соединений.
    4. Перовскит, его производные и применение.
    5. Дизайн материалов на основе молибдатов и вольфраматов.

Источник: https://fen.nsu.ru/posob/inorg/crystal_lec/

Ссылка на основную публикацию