Физическая химия твердого тела
Химия реального кристалла. Кристаллы с дефектами
Предмет курса
Физико-химические закономерности синтеза кристаллов и кристаллических материалов с заранее заданными свойствами
Литература
П.В.Ковтуненко. Физическая химия твердого тела. Кристаллы с дефектами. М.Высшая школа.1993
Ф.Крегер. Химия несовершенных кристаллов. М.Мир. 1969
Ю.Д.Третьяков. Твердофазные реакции. М.Наука. 1978
А.М.Гурвич. Введение в физическую химию кристаллофосфоров. М.Высшая школа. 1982
Функциональные свойства кристаллов
Оптические |
Эмиссионые |
Фотоэлектрические |
Магнитные |
Пъезоэлектрические |
Механические |
Структурно-чувствительные свойства определяются
•кристаллохимическими особенностями вещества
•дефектами структуры твердого тела
Химия кристаллов с дефектами
область знаний о формировании в кристаллических твердых телах структурно- чувствительных свойств, обусловленных дефектностью кристаллической структуры
Понятие «дефект»
Под «дефектом» кристаллической решетки в химии твердого тела следует понимать структурный элемент кристалла,
оказывающий влияние на свойства кристалла
и
отличный от структурных элементов идеального кристалла
Идеальный и реальный кристаллы
Идеальный кристалл – кристаллографическая абстракция, описывающее бесконечное повторение в пространстве характерной для данного типа элементарной ячейки
Реальный кристалл – твердая кристаллическая фаза, имеющая поверхность раздела, внутренняя структура которой характеризуется определенной элементарной ячейкой, повторяющейся от одной границы поверхности до другой с неполной периодичностью
Классификация «дефектов» реального кристалла
по геометрии
Точечные дефекты - единичные дефекты, ассоциаты нескольких единиц (2-4) точечных дефектов
Протяженные дефекты – линейные ( линейные дислокации), плоскостные (винтовые дислокации), объемные дефекты (кластеры, пузыри, пустоты)
Классификация «дефектов» реального кристалла
по химической природе
Собственные точечные дефекты – дефекты нестехиометрии
Примесные точечные дефекты – дефекты за счет легирования инородной примесью
Методы исследования дефектов
Кристаллохимический метод – выявляет особенности пространственно-геометрических искажений в структуре кристаллов, которые возникают при образовании тех или иных видов дефектов
Термодинамический метод – основан на общих физико-химических закономерностях поведения термодинамческой системы – «кристалл с дефектами –(расплав)-пар»