Conductivitate Solidelor - un chimist de ghidare 21

Chimie și Inginerie Chimică

Numărul de niveluri posibile în zonă este exact de două ori mai mare decât numărul de electroni. prin care este o banda de conducție. Acest lucru se datorează și conductivitatea electrică ridicată a acestor metale. Există mai multe tipuri de bază de dispunere reciprocă a benzilor de energie (fig. A.62), corespunzătoare izolator, un metal monovalent, un metal bivalent, un semiconductor intrinsec. impuritate de tip semiconductor de impurități și de tip p semiconductor. Raportul dintre benzile de energie (Fig. A.62) determină, de asemenea, tipul de conductivitate a corpului solid. [C.142]

Astfel, conductivitatea specifică a corpului solid este egală cu produsul dintre următoarele valori ale încărcăturii de electroni, concentrația purtătoare de încărcare și de mobilitate. Este cunoscut faptul că o conductivitate semiconductor mai mică decât conductivitatea specifică a metalelor. Din ecuația (88) arată că semiconductorului trebuie să fie o concentrație purtătoare n mai mică, sau mobilitatea și mici. Pentru a determina concentrația de purtători de sarcină, există mai multe metode, dar metoda cea mai utilizate pe scară largă pe baza efectului Hall. [C.122]

Problema cauzelor conductivității ionice a solidelor a fost considerat I. Ya. Frenkelem (1926). Fraenkel speculat că, din cauza fluctuațiilor termice ale ionilor pot dobândi suficientă energie pentru a părăsi poziția normală în site-urile cu zăbrele și pentru a muta (evaporă) în poziția interstițială. Interstitiala [c.95]

En solide conducție ionice indică prezența defectelor în structura lor cristalină. De fapt, în cazul în care cristalul era strict perfectă, transportul ionilor prin ar fi fost posibilă doar prin schimbul de locuri între cation și anion zăbrele. Cu toate acestea, calculele arată că un astfel de schimb, deoarece necesită o cantitate mare de energie este extrem de improbabil. [C.95]

Teoria Band permite să acopere toate tipurile de conductivitate electronică a solidelor. Am văzut (a se vedea alin. 4 din prezentul capitol), care, spre deosebire de metalele izolatoare sunt umplute complet zonă inferioară. Izolatorii au o rezistivitate de aproximativ 10 -10. metale și de ordinul a 10 10 „ohm-cm. [c.516]

Orice teorie a solidelor trebuie să explice în mod satisfăcător variațiile mari observate în conductivitatea electrică a substanțelor care aparțin diferitelor clase. Din păcate, nici teoria unei legături covalente. electronii aparținând unei considerat legătură chimică dată. în cristale covalente. orice model de electroni liberi în metale nu poate explica schimbarea în conductivitatea electrică a solidelor este mai mult de două ordine de mărime. Din acest punct de vedere, utilizarea unei teorii în stare solidă de idei cuantice pot fi de mare succes. [C.72]

Pe baza teoriei banda de conductivitate electrică ușor explicabilă a corpului solid. De exemplu, conductivitatea electrică a litiului și a altor metale alcaline, deoarece acestea valență doar jumătate ocupate, deoarece atomi de N sunt N electroni de valență (electroni pe un atom), iar numărul de locuri în banda de valență 2M. (Valență) banda neumplut superioară generează conductivitate electrică. caracteristică a metalului. Într-adevăr, sub influența câmpului electric electronii de valență trebuie să înceapă să se miște spre polul pozitiv. t. e. să achiziționeze energie suplimentară. O astfel de acumulare de energie în porțiuni foarte mici (aproape continuă) este posibilă în cazul în care în zona statelor de valență au niveluri de electroni liberi. În cazul în care zona este complet umplut de stările de valență ale electronilor, conductivitatea trebuie să fie absentă, adică. E. Organismul trebuie să aibă proprietăți dielectrice. Zona Electronii sunt complet umplute nu poate crește energia în cantități mici, din cauza principiului lui Pauli interzice tranzițiilor în banda de valență. [C.291]

semi-solide de conductivitate apar populații de electroni datorită zonelor neocupate, complet separat de bariera de energie banda de valență de ordinul kT la temperatura camerei (sect. 19,23). Conductibilitatea semiconductorilor crește exponențial cu temperatura. [C.343]

Deoarece catalizatorul solid sau perete efectuează un angajament de întindere cu reactivi de electroni de conducție generalizate și găuri, solid conductanta stare joaca un rol critic în cataliză heterogenă. Cu toate acestea, datorită energiei foarte mari de activare necesară pentru trecerea electronilor sau găuri de la un ion la altul, semiconductori la compoziția stoechiometrică au aceeași conductivitate scăzută ca izolatori (Garner [35]). Crescută de conductivitate și, prin urmare, îmbunătățirea activității catalitice se realizează prin crearea unui defect, fie sub formă de ioni în interstitiile, fie sub formă de site-uri cu zăbrele vacante sau prin introducerea ionilor străine alt valența, un singur cuvânt. deviere de la compoziția stoichiometric. Aproape toate aspectele legate de teoria catalizatorului. caracterizat prin aceea cap. X (supersaturation teorie. Teoria modificării. Teoria statistică. Teoria E) conduc la aceeași concluzie fundamentală a paralelism între activitatea catalitică și neregularitatea structurii și compoziției. Cu alte cuvinte, catalizatorul solid devine apoi, atunci când sunt convertite în berthollides. [C.385]

PROCEDURILE de electroni este localizată boala și nu afectează în mod necesar nivelurile de conductivitate solide în ansamblu. [C.97]

Concentrația purtător de electroni, în funcție de temperatura și compoziția cristalelor a fost calculată în Sec. 4 pentru semiconductori și Ch. 5 pentru cristalele ionice non-stoechiometrice. Prin urmare, în această secțiune, problema care descrie conductivitatea electronică a solidelor este redusă la determinarea mobilității transportatorilor de electroni. [C.189]

Conform conceptelor convenționale, atomul străin chemisorption anionic acceptă un electron de la un nivel de impuritate. Prin urmare, acest chemisorption drenaj (depletivnaya), deoarece suprafața de acoperire depinde de concentrația nivelurilor de impurități din produsul solid. conductivitate electrică, desigur, în acest caz, scade sale. Noi credem că interacțiunea este realizată între orbita și zona de conductivitate solide atom străin. Această situație se regăsește în domeniile și în Fig. 7, cu condiția ca nivelul este sub nivelul impurităților. Fiecare atom adsorbit este îndepărtat de la un nivel de impuritate de un electron și dacă nivelul anionic, atomul străin este convertit la suprafață într-un anion. [C.412]

De obicei, veniturile chemisorpția cationice, astfel încât atomul străin donează un electron la banda de conducție a corpului solid. Ea este cumulativ, și în stare solidă crește conductivitate electrică. Dacă presupunem că, în interacțiunea dintre banda de conducție este implicată. atunci acest tip de chemisorption se realizează, de exemplu, în regiunea interzisă în Fig. 7. Excesul de electroni, care este introdus într-un atom străin nu este localizat, amplitudinea funcției sale de undă de atomi străini foarte mici și de distribuție taxa corespunzătoare prezența cationului pe suprafață. [C.413]

Rezultate [107] Conductivitatea solidelor influențează relaxarea de încărcare. În acest moment, timpul de încărcare de relaxare este determinată de ecuația (10). Prin specificarea diferite valori ale lui y se poate calcula timpul de încărcare de relaxare. Fig. 5 prezintă o astfel de relație în coordonate logaritmice. [C.28]

Prezentată [3] că conductivitatea solidelor influențează relaxarea de încărcare. În acest moment, timpul de încărcare de relaxare este determinată de ecuația [C.6]

Rezultatele pot fi explicate prin faptul că reacția radicală adsorbit cu CO și O2 Zoa necesită participarea percolare electronii de conducție solide. Intr-adevar, am observat spectrele RPE ne radicalilor adsorbite C07 și 80, cu toate acestea, în reacțiile aparent formate particulele diamagnetice CO3 adsorbit și LP [c.82]

Teoria Band permite să acopere toate tipurile de conductivitate electronică a solidelor. Am văzut (4 din acest capitol), care, spre deosebire de izolatori metalele sunt complet umplute zonă inferioară. [C.496]

Problema cauzelor conductivității ionice a solidelor a fost examinată Ya. I. Frenkelem (1926). El a sugerat că, ca urmare a fluctuațiilor termice ale ionilor pot dobândi suficientă energie pentru a părăsi poziția normală în site-urile cu zăbrele și pentru a muta (evaporă) în poziția interstițială. Ionii interstițiale sunt în măsură să sară de la o poziție interstițială la alta. Site-urile rămase vacante zăbrele efectua, de asemenea salturi, deoarece ionii vecine pot ocupa aceste poziții, eliberând site-uri cu zăbrele. În timpul deplasării ionilor interstițiale și posturile vacante se pot întâlni și recombina. La aplicarea câmpului electric la cristal ionii interstițiale adesea sari în direcția câmpului decât în ​​direcția opusă, adică. E., curge curent prin cristal. Numărul ionilor interstițiale crește cu temperatura. ioni interstițiale mai ușor formate în matrice cu goluri mari și mici ioni trec mai ușor în poziția interstițial decât ionii mari. Combinația de posturi vacante de ioni și un interstițiu se numește defecte Frenkel. Concentrația acestor defecte este proporțională cu exp (-Egj2kT), unde Eg - energie necesitate pentru transferul de ioni de pe site-ul cu zăbrele în interstițiu. Un exemplu clasic al unui compus cu defecte Frenkel poate servi ca clorură de argint. Dimensiunea relativ mic de ioni de argint trec în poziția interstițial și cauza conductivitatea cristalelor pure cationic Ag l. [C.106]

În semiconductori valentano umplut cu electroni și benzi de conducție nu se suprapun, dar sunt aproape în energie. De exemplu, diferența de bandă de Ge la 81 sau de ordinul 1,60-10 J (1 eV). La aplicarea unui câmp electric. creșterea temperaturii sau sub influența altor factori, electronii din banda de valență sunt excitat (creste energia lor) și care trec prin spațiul liber de bandă pentru banda de conducție. Aceasta eliberează nivelele de energie ale benzii de valență cu o energie mai mare. și conductivitatea solidelor crește. Nivelurile de energie eliberate pot fi ocupate de electroni banda de valență, situate pe nivelurile de energie de energie mai mic. Acești electroni participă astfel la conducta. [C.132]

Studiul Miogochislennye proprietăților electronice ale catalizatorilor solizi au arătat că electronii aparținând diferiți ioni pot fi socializate (modelul de bandă). mișcarea electronilor prin zăbrele cauzează conductivitate solidă. În semiconductori sare de electroni de la nivelul de energie sau impuritate banda de valență în v1vedennoy semiconductor în banda de conducție. Crearea unui divers defv1K-ING în rețeaua favorizează formarea fără niveluri unice de energie și zone înguste, care au facilitat în transportul de electroni. [C.147]

In cazul oxizilor / tip (de exemplu, ONAS), o astfel de adsorbție ireversibilă a CO, conform izlon ennoy în Ch. 5 (.., A se vedea secțiunea 5.2.4.1 și 5.3.2.2) teorie, determină o scădere a numărului de găuri pozitive, deoarece formarea suprafeței eliberate electroni complexe vor tinde să se asocieze cu elementele structurii C + - CH + formând găuri pozitive. Ca rezultat al acestei adsorbtie va duce la o scădere a conductivității electrice și ar trebui să fie luate în considerare, deoarece depletivnoy electronii eliberați vor crea în mod progresiv un potențial obstacol pentru adsorbție în continuare. În același timp, în cazul electronilor de oxid de tip n. adsorbția ireversibilă eliberat în timpul CO va curge în banda de conducție a unui corp rigid și să conducă la o creștere a conductivității. Ca și în banda de conducție sunt niveluri vacante, care au capacitatea de a găzdui un număr mai mare de electroni va avea o adsorbție cumulativă. [C.318]

van der Waals Daylight adsorbție în chemisorption poate fi descrisă pornind de la diagrama de energie potențială de table-Len-Jones [1]. Se speculează că, atunci când se apropie de molecula adsorbita este destul de aproape de nivelurile de energie de suprafață ale suprafeței ar trebui să apară mai mici decât situat ocupat electronic ecran stare solidă nivelul. În cazul în care nivelurile rezultate sunt suficient de mici încât ar trebui să faciliteze transferul de electroni. ceea ce duce la apariția ionilor adsorbiți, în condițiile în care potențialul de ionizare al moleculei de gaz sau de afinitate chimică La distanțe mari nu favorizează acest lucru [vezi. Ecuația (1) și Fig. 1]. Lennard Jones a indicat posibilitatea unui schimb, ceea ce duce la formarea de legături covalente cu un solid care implică electroni de conducție sau mai mulți atomi localizate profund neumplute / scoici. În acest ultim caz, așa cum se arată în lucrarea experimentală Bika [2], poate exista o legătură puternică. Sugestia posibilitatea de electroni care se deplasează din adsaorbatelor la niveluri cu scădere confirmată în magnetizare, care însoțește adsorbția gazelor. de exemplu, nichel-hidrogen [3]. [C.200]

Conductivitatea electrică a solidelor este o gamă foarte largă de 6,85-10 (Ag) la 10 S / m (CF4 exemplu n-, pentru a-AOZ este de aproximativ 10 până la 810G (a-cuarț) în condiții standard - 10 S / m. conductivitatea [c.90]

Unul dintre cazurile limitative de adsorbat de legare este ion-sorbție. În această zonă a conductivității de electroni liberă a corpului solid sau gaura liberă din banda de valență sunt capturate sau adsorbit molecule injectate. Ionosorbtsiya reprezintă cazul formării de legături ionice. Un exemplu este formarea apelor de suprafață datorită ionilor de impuritate. [C.61]

În primul rând, mai multe semiconductori oknsnyh efectul diferitelor molecule asupra funcției de lucru f a fost investigată. Sa constatat că, în acele cazuri când schimbările depășesc f 0,10-0,15 eV, semnul tarifării nu depinde de obicei de tipul de corp solid de conductivitate (p, i, n) și reprezintă un stabil molecule adsorbtina caracteristice. În special, anumite tipuri de molecule organice - hidrocarburi aromatice și heterocicluri cetone acetilenă asupra tuturor oxizilor studiate de noi reduc funcția de lucru (NiO, ZnO, UO) și alte molecule. cum ar fi Ga, N0, SOJ, creșterea NOA f [12] [C.19]