第三章-晶體結(jié)構(gòu)缺陷(編輯修改稿)
2024-09-01 16:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。所以：[]雜質(zhì)[]熱，即1873K時(shí)雜質(zhì)缺陷占優(yōu)勢(shì)?！纠?8】 許多晶體在高能射線照射下產(chǎn)生不同的顏色，經(jīng)退火后晶體的顏色又消失，試解釋原因。【解】 可通過“色心”的概念來解釋。“色心”是由于電子補(bǔ)償而引起的一種缺陷。一些晶體受到X射線、γ射線、中子或電子輻照，往往會(huì)產(chǎn)生顏色。例如，金剛石用電子轟擊，產(chǎn)生藍(lán)色；石英在反應(yīng)堆中用中子輻照以后，產(chǎn)生棕色。這些顏色的產(chǎn)生是由于輻照破壞晶格，并產(chǎn)生各種類型的點(diǎn)缺陷的緣故。為在缺陷區(qū)域保持電中性，過剩的電子或過剩正電荷（電子空穴）就處在缺陷的位置上，與原子周圍的電子具有一系列分離的允許能級(jí)一樣，束縛在點(diǎn)缺陷上的電荷，也具有這樣的一組能極。這些允許能極相當(dāng)于在可見光譜區(qū)域的光子能級(jí)。因而，在缺陷位置上也就能吸收一定波長(zhǎng)的光，這樣材料就出現(xiàn)某種顏色。把這種經(jīng)過輻照而變色的晶體加熱，能使缺陷擴(kuò)散而消失或產(chǎn)生復(fù)合，使輻照破壞得到修復(fù)，晶體失去顏色?！咎崾尽垦芯孔钤敿?xì)的色心是F色心（Fcentre）（由德語FarbeColout而得），當(dāng)堿金屬鹵化物晶體在堿金屬蒸汽中加熱，然后快速淬火時(shí)，就產(chǎn)生F色心。例如，NaCl在Na蒸汽中加熱得到黃棕色。當(dāng)NaCl晶體被加熱時(shí)，Na擴(kuò)散到晶體的內(nèi)部，以過剩的Na+離子存在。由于缺乏C1離子，過剩的Na+離子將伴隨相當(dāng)數(shù)目的氯離子空位。為了保持電中性，從Na來的一個(gè)價(jià)電子被吸引到負(fù)離子空位上，并在那里被捕獲（正象在理想晶體中，一個(gè)價(jià)電子將被一個(gè)C1原子所吸引，生成一個(gè)C1離子一樣）。因此，F(xiàn)色心是由一個(gè)負(fù)離子空位和一個(gè)在此位置上的電子組成的。它是一個(gè)陷落電子中心（captured traoppedelectron centre），F(xiàn)色心如教材圖311所示，F(xiàn)色心也就是捕獲了電子的負(fù)離子空位。前面曾提到負(fù)離子空位帶正電荷，對(duì)于氯離子空位是帶一個(gè)正電荷，現(xiàn)在它又捕獲了一個(gè)電子，因此，F(xiàn)色心的構(gòu)造很象一個(gè)氯原子。【例39】在MgOAl2O3和PbTiO3PbZrO3，哪一對(duì)形成有限固溶體，哪一對(duì)形成無限固溶體？為什么？【解】（1）MgOAl2O3只能形成有限固溶體。原因：MgO與Al2O
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1