Физико-химические процессы, протекающие в кристаллах азидов серебра и свинца под действием магнитного поля

• Автор: Кузьмина, Лариса Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 359 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ АЗИДОВ СЕРЕБРА И СВИНЦА

1.1. КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА АЗИДОВ СЕРЕБРА И СВИНЦА

1.2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА АЗИДОВ СЕРЕБРА И СВИНЦА

1.3. ДЕФЕКТНАЯ СТРУКТУРА АЗИДОВ СЕРЕБРА И СВИНЦА

1.3.1. Общая характеристика дефектов

1.3.2. Линейные дефекты кристаллической структуры азидов серебра и свинца

1.4. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ АЗИДОВ СЕРЕБРА И СВИНЦА

1.5. МЕХАНИЗМЫ РАЗЛОЖЕНИЯ АЗИДОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
1.6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ 1
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
2.1. СИНТЕЗ И ВЫРАЩИВАНИЕ ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.2. ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ АЗИДА СЕРЕБРА В МАГНИТНОМ ПОЛЕ
2.3. МИКРОКРИСТ АЛЛОСКОГ1ИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АЗИДА СЕРЕБРА
2.4. ДВУХСТРУЙНАЯ МАССОВАЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ АЗИДА СЕРЕБРА В ПОСТОЯННОМ МАГНИ ТНОМ ПОЛЕ
2.5. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ
2.6. МЕТОДЫ МАГНЕТОХИМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
2.6.1. Методы измерения магнитной восприимчивости
2.6.2. Метод исследования стрикционных процессов
2.7. УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. ИНИЦИИРОВАННЫХ ПЕРЕМЕННЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ
2.8. МЕ ТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ АЗИДА СЕРЕБРА
2.9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО СОС ТАВА АЗИДА СЕРЕБРА
2 МЕ ТОД ИССЛЕДОВАНИЯ РЕАКЦИИ РАЗЛОЖЕНИЯ В УСЛОВИЯХ
НЕРАВНОМЕРНОГО НАГРЕВА КРИСТАЛЛОВ
2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ РАЗЛОЖЕНИЯ
. Метод Хилла
. Метод внешнего газовыделения
. Метод торцевого газа
2 МЕТОД ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ
2 ИССЛЕДОВАНИЕ АНАЛОГА ФОТОЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЭФФЕКТА
2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИСЛОКАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ
. Методика травления и полировки
. Метод порошковых фигур
2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ДИСЛОКАЦИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ И МАГНИТНОМ ПОЛЯХ
2 МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА В КРИСТАЛЛАХ АЗИДА СЕРЕБРА
2 АНАЛИЗ ОШИБОК ИЗМЕРЕНИЯ
2 КРАТКИЕ ВЫВОДЫ ГЛАВЫ 2
ГЛАВА 3. РАЗЛОЖЕНИЕ, ИНИЦИИРОВАННОЕ ДЕЙСТВИЕМ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В КРИСТАЛЛАХ АЗИДОВ СЕРЕБРА И СВИНЦА
3.1. МАГНИТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ
3.2. РАЗЛОЖЕНИЕ, ИНИЦИИРОВАННОЕ ПОСТОЯННЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ В КРИСТАЛЛАХ АЗИДОВ СЕРЕБРА И СВИНЦА
3.2.1. Внешнее газовыделение в постоянном магнитном поле
3.2.2. Постпроцессы разложения в постоянном магнитном иоле
3.2.3. Разложение кристаллов азида серебра под действием механической нагрузки постпроцсссы
3.3. ВЗАИМОСВЯЗЬ ПРОЦЕССОВ РАЗЛОЖЕНИЯ, ПРОТЕКАЮЩИХ ПРИ ДЕЙСТВИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО, МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ И МЕХАНИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ АЗИДОВ СЕРЕБРА И СВИНЦА
3.4. МЕДЛЕННОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ, ИНИЦИИРОВАННОЕ ПЕРЕМЕННЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ В КРИСТАЛЛАХ АЗИДОВ СЕРЕБРА И СВИНЦА
3.4.1. Внешнее газовыделение в переменном маг нитном поле
3.4.2. Постпроцессы разложения в переменном магнитном поле
3.5. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ГЛАВЫ 3
ГЛАВА 4. МАГНИТНЫЕ ЭФФЕКТЫ В КРИСТАЛЛАХ АЗИДОВ СЕРЕБРА И СВИНЦА
4.1. МАГНИТНЫЙ ПОРЯДОК КРИСТАЛЛОВ АЗИДОВ СЕРЕБРА И СВИНЦА
4.2. ДЕФОРМАЦИЯ КРИСТАЛЛОВ АЗИДА СЕРЕБРА В МАГНИТНОМ. ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ И УПРУГОМ ПОЛЯХ
4.3. МОДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ КРИСТАЛЛОВ АЗИДА СЕРЕБРА
4.4. ПЬЕЗОМАГНЕТИЗМ В КРИСТАЛЛАХ АЗИДА СЕРЕБРА
4.5. МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В КРИСТАЛЛАХ АЗИДОВ СЕРЕБРА И СВИНЦА
4.6. СВОЙСТВА КРАЕВЫХ ДИСЛОКАЦИИ В КРИСТАЛЛАХ АЗИДА СЕРЕБРА
4.6.1. Электрический заряд краевых дислокаций в кристаллах азида серебра
4.6.2. Дислокационная магнитная структура в кристаллах азида серебра
4.7. СМЕЩЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ДИСЛОКАЦИИ В КРИСТАЛЛАХ АЗИДА СЕРЕБРА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ
4.8. ЦЕНТРЫ ЗАКРЕПЛЕНИЯ КРАЕВЫХ ДИСЛОКАЦИЙ
4.9. ПОСТМИГРАЦИЯ ДИСЛОКАЦИИ И ОПТИЧЕСКОЕ ГАШЕНИЕ МАГНИТОПЛАСТИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
4 МОДЕЛЬСХЕМА КРАЕВОЙ ДИСЛОКАЦИИ В АЗИДЕ СЕРЕБРА
4 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ГЛАВЫ 4
ГЛАВА 5. МОДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССА МЕДЛЕННОГО РАЗЛОЖЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ АЗИДА СЕРЕБРА В МАГНИТНОМ ПОЛЕ
5.1. МОДЕЛЬ РАЗЛОЖЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ АЗИДА СЕРЕБРА ПОД ДЕЙСТВИЕМ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
5.2. МОДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ПОСТПРОЦЕССОВ В КРИСТАЛЛАХ АТМ
ГЛАВА 6. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ АЗИДА СЕРЕБРА В МАГНИТНОМ ПОЛЕ
ВВЕДЕНИЕ
6.1. ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНЫХ СИСТЕМ
6.2. НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ АЗИДА СЕРЕБРА, ВЫРАЩЕННЫХ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ
6.3. ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ КРИСТАЛЛОВ АЗИДА СЕРЕБРА
6.4. РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ КРИС ГАЛЛОВ АЗИДА СЕРЕБРА, ВЫРАЩЕННЫХ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ
6.5. МИКРОКРИСТАЛЛОСКОПИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АЗИДА СЕРЕБРА В МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ
6.5.1. Микрокристаллосконические исследования азида серебра в постоянном магнитном иоле
6.5.2. Микрокристаллоскопическис исследования азида серебра в переменном магнитном поле
6.6. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПРОЦЕСС КРИСТАЛЛИЗАЦИИ АЗИДА СЕРЕБРА
6.7. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ГЛАВЫ 6
ГЛАВА 7. УПРАВЛЕНИЕ СКОРОСТЬЮ ТВЕРДОФАЗНОЙ РЕАКЦИИ РАЗЛОЖЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ АЗИДОВ СЕРЕБРА И СВИНЦА ПОСТОЯННЫМ И ПЕРЕМЕННЫМ МАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИ
ВВЕДЕНИЕ
7.1. ЭЛЕКТРОПОЛЕВОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ АЗИДА СЕРЕБРА В ПОПЕРЕЧНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ
7.2. РАЗЛОЖЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ АЗИДА СЕРЕБРА В ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ И МАГНИТНОМ ПОЛЯХ
7.3. АНАЛОГ ЭФФЕКТА НЕРНСТАЭТТИНГСХАУЗЕНА В КРИСТАЛЛАХ АЗИДА СЕРЕБРА
7.4. АНАЛОГ ФОТОЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЭФФЕКТА В КРИСТАЛЛАХ АЗИДОВ СЕРЕБРА И СВИНЦА
7.5. ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ОБРАЗОВАНИЕ РЕАКЦИОННЫХ ОБЛАСТЕЙ В КРИСТАЛЛАХ АТМ
7.6. ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ НА СКОРОСТЬ ЭЛЕКТРОПОЛЕВОГО РАЗЛОЖЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ АЗИДА СЕРЕБРА
7.7. УПРАВЛЕНИЕ ТВЕРДОФАЗНОЙ РЕАКЦИЕЙ РАЗЛОЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ В КРИСТАЛЛАХ АЗИДОВ СЕРЕБРА И СВИНЦА
7.8. ОСОБЕННОСТИ ТВЕРДОФАЗНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ АЗИДА СЕРЕБРА В МАГНИТНОМ ПОЛЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ГЛАВЫ 7
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


На выходе дислокации на поверхность возникает так называемый вакансионный кластер, который является причиной появления ямок травления, поэтому растворение в этой области идет быстрее как в наиболее рыхлой структуре, в отличие от остальной поверхности . В азиде серебра более подвижными являются катионы, поэтому в области дислокаций поверхность заряжена положительно, а приповерхностный слой отрицательно, что не противоречит экспериментальным данным 5. Тем более, в азиде серебра приповерхностный изгиб зон соответствует такому положению. Рис. Основное отличие точечных дефектов от линейных и поверхностных дефектов заключается в том, что они всегда существуют в кристалле при конечной температуре. Линейные и поверхностные дефекты возникают при росте, механической деформации или при термической обработке кристаллов. Это означает, что можно получить кристалл, не имеющий линейных и поверхностных дефектов за исключением внешних поверхностей, но он всегда будет содержать точечные дефекты при этом их концентрация является экспоненциальной функцией температуры. Наиболее подробно дислокационная структура азида серебра изучена автором настоящей работы и представлена в главе 4. В химии твердого тела в качестве одной из типичных стадий химической реакции рассматривается перенос носителей заряда, поэтому были проведены исследования проводимости в АТМ ,,,,. До недавнего времени все электрические измерения проводились на прессованных поликристаллических образцах в виде таблеток с плотностью, близкой к плотности монокристаллов. Однако, известно, что при прессовании микрокристаллов АТМ протекает трибохимическое разложение 3, это приводит к изменению электрофизических параметров образца и вносит трудности при интерпретации экспериментальных результатов. Поэтому параметры, полученные на поликристаллических образцах, не следует относить к свойствам монокристаллов. Рр 0, эВ, эффективная плотность состояний в валентной зоне, определяемая соотношением
1. Таким образом, несмотря на то, что АЫ3 является полупроводником ртипа, равновесная концентрация носителей заряда мала. Этим объясняется относительная устойчивость АТМ при нормальных условиях. Янг отмечает 4, что в прессованных слаборазложенных образцах азида серебра измерение эффекта Холла показывает электронную природу подвижности, равной примерно 0 схВ с1, причем наибольший вклад дает поверхностная проводимость. В работе на основании экспериментальных данных по изучению электропроводности поликристаллических образцов азида свинца, полученных с использованием поляризационной ячейки, метода Тубандта и метода запирания парциального ионного тока, авторы пришли к выводу о примесной природе проводимости в низкотемпературной области чувствительная к сорбированным на поверхность газам в высокотемпературной области проводимость собственная, ионная. Азид свинца является скомпенсированным широкозонным полупроводником со слабо выраженной собственнодефектной проводимостью ртипа, дефектен по Шоттки с наиболее подвижными анионными вакансиями. Эти же методики были использованы в работе для изучения закономерностей токолереноса в поликристаллических образцах АйЫ3. Характер изотерм проводимости, числа переноса, оцененные с помощью метода Тубандта, а также Холловские и поляризационные измерения показывают, что азид серебра разупорядочен по Френкелю, с более подвижными межузельными катионами серебра I. Измеренные значения холловской подвижности дырок изменяются от 6 до 1 см2Вс1 при увеличении температуры от до 0 С. В образцах, предварительно термически разложенных, знак холловской ЭДС соответствует птипу носителей заряда, т. Эти авторы объясняют образованием ядер серебра, являющихся эффективными донорами электронов, что подтверждается данными фотоэмиссионных экспериментов. В реальном кристалле направленное движение электронов и дырок при комнатной температуре определяется рассеянием их на дефектах и фононах кристаллической решетки. Для оценки таких параметров движения носителей заряда, как длина X и время т свободного пробега, можно использовать феноменологическую теорию проводимости . К0 тепловая скорость движения. Для рассеяния на ионах примеси о принимает значение ч см2 . XV. X.
1.