Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Изоморфизм.

Изоморфизм – это свойство химичес­ки и геометрически близких атомов, ионов и их сочетаний замещать друг друга в кристаллической решетке, обра­зуя кристаллы переменного состава. Химически близкими считают атомы с одинаковыми валентностями, типом связи, поляризацией, геометрически близкими – атомы с равными радиуса­ми или объемами (с отклонением не более 5–7%). Близкие, но не тождест­венные по составу изоморфные вещест­ва кристаллизуются в одинаковых фор­мах.

Так, например, изоморфны кристаллы дигидрофосфатов и арсенатов щелочных металлов: КН2Р04 (КДП), NH4H2PO4 (АДП), RbH2P04, CsH2PO4, KH2AsO4, PbH2AsO4 я др.

Все они при комнатной температуре кристаллизуются в классе 42т, с очень сходной внешней формой и близкими параметрами решетки, все имеют сегнетоэлектрические и параэлектрнческне фазы. Этот изоморфный ряд интересен тем, что здесь ни замена катиона (напри­мер, К+ на NH+4), ни замена аниона (например, Р0-4 на AsO-4) не меняют мор­фологию кристалла.

Изоморфным является также ряд сегнетоэлектриков с общей формулой АВO3: BaTiO3, РbТiO3, KNbO3, ZrTiO3, Zr(Ti, Nb)O3 и т. п. Все они в высоко­температурной (параэлектрической) фа­зе имеют кубическую структуру типа перовскита (см. цветной рис. V), испы­тывают фазовое превращение при темпе­ратуре Кюри, переходя в сегнетоэлектрическую фазу. Эти вещества могут замещать друг друга в кристаллической решетке, образуя непрерывный ряд кристаллов переменного состава – так называемые твердые раствори замеще­ния. В ряду изоморфных твердых раст­воров физические свойства изменяются непрерывно в зависимости от концент­рации каждого компонента. Это дает возможность подбирать и кристаллизо­вать материал с преимуществом каждо­го из исходных компонентов, создавая вещества с заданными свойствами.

В ряду изоморфных шпинелей (стр. 169), меняя состав, можно создавать заданное распределение катионных подрешеток и тем самым требуемые маг­нитные свойства.

Изоморфные кристаллы германия и кремния могут образовывать непрерыв­ный ряд твердых растворов замещения. Оба эти вещества кристаллизуются в структуре алмаза, параметры решетки у них: aGe = 5,65 A, aSi = 5,42 А, aGe/aSi = 1,0402, т. е. различие параметров меньше 4%. Поэтому возможно обра­зование смешанных кристаллов, в которых атомы германия или кремния рас­полагаются в узлах алмазной решетки. Плотность, параметр решетки, твердость в изоморфном ряду смешанных кристал­лов Ge – Si изменяются линейно. Но так как энергетические спектры герма­ния и кремния различны, то ширина запрещенной зоны, удельная электро­проводность, термоэлектродвижущие силы в этом ряду полупроводников из­меняются нелинейно. Подбором различ­ных изоморфных составов удается варь­ировать области рабочих температур и электрические характеристики для этих полупроводниковых соединений.

Кристалл изоморфного вещества мо­жет вызвать кристаллизацию другого вещества из пересыщенного раствора или расплава.

Способность изоморфных веществ к взаимному нарастанию кристаллов используется в технике выращивания кристаллов.


Дата добавления: 2015-10-16; просмотров: 121 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Анизотропия и симметрия внешней формы, физических свойств и структуры кристаллов | Пространственная Решетка кристаллов. | Метод кристаллографического индицирования. | Элементы симметрии II рода | КООРДИНАТНЫЕ СИСТЕМЫ. КАТЕГОРИИ. СИНГОНИИ | Сингонии | Эксперементальное определение структуры кристаллов. | Типы связей | КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕФЕКТОВ | Предельные группы симметрии (группы Кюри). |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
ПОЛИТИПИЯ| Полиморфизм

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.006 сек.)