Кристаллическое состояние

Цилиндрические магнитные домены. Цилиндрические магнитные домены (ЦМД) возникают при определенных условиях в монокристаллических пластинках или пленках некоторых ферритов. Впервые ЦМД изучались в веществах с общей химической формулой RFeOs, где R — редкоземельный элемент*, а также близкий им по свойствам иттрий. Такие соединения, обладающие орторомбической кристаллической структурой типа перовскита, называют ортоферритами. Все эти соединения, за исключением SmFe03, при комнатной температуре обладают самопроизвольной намагниченностью, направленной вдоль орторомбической оси с. Если из монокристалла ортоферрита вырезать

Кривая намагничивания. Рассмотрим ход кривой намагничивания, т. е. зависимость В = f (H)* макрообъема ферромагнетика, состоящего из совокупности отдельных кристаллитов. Схематически ход такой кривой для ферромагнетика о кубической кристаллической структурой изображен на 1.18 (в прямоугольниках показаны направления намагничивания доменов при различных значениях намагничивающего поля). Исходное состояние соответствует размагниченному образцу

Для измерения деформаций применяются полупроводниковые приборы — тензометры, в основу работы которых положен тензо-эффект. Этот эффект заключается в том, что при приложении давления к полупроводнику с кристаллической структурой происходит изменение его удельной проводимости. Это изменение характеризуется тензочувствительностью т, равной пг= (Др/р)/(Д///), где Др/р — относительное изменение удельного сопротивления полупроводника; Д/// — относительная деформация полупроводника. Тензометры делятся на два типа: тензорезисторы и тензоди-оды. Полупроводниковый прибор, величина сопротивления которого меняется при деформации, называется тензорезистором (табл. 10.1).

Большинство полупроводников являются твердыми телами с регулярной кристаллической структурой, т. е. моно-

Большинство полупроводников являются'твердыми телами с регулярной кристаллической структурой, т.е. монокристаллами. Их кристаллическая решетка состоит из множества повторяющихся и примыкающих друг к другу ячеек, имеющих определенные форму и размеры.

использовать полиэтиленовую изоляцию, особенно с переплетенной кристаллической структурой. Этот материал отличается высокой теплостойкостью, большой электрической прочностью, малыми диэлектрическими потерями, хорошей теплопроводностью; может применяться для кабелей при всех напряжениях, встречающихся в электроснабжении промышленных предприятий;

Эпитаксия — это процесс наращивания на пластину (подложку) монокристаллического слоя (эпитаксиальной пленки), повторяющего структуру подложки и ее кристаллографическую ориентацию.-В большинстве случаев материалы пленки и подложки одинаковы, но могут применяться и разные материалы с близкой кристаллической структурой, например пленка кремния на сапфировой подложке. Эпитак-сиальная пленка создается на, всей поверхности подложки, одновре-

гетероперехода между тонкими монокристаллическими слоями двух полупроводниковых материалов с близкой кристаллической структурой, но различной шириной запрещенной зоны [3]. Наиболее широко применяют гетеропереход между арсенидом галлия и арсенидом галлия-алюминия AlxGa1_.x.As ( 5.9, а). Величина х показывает относительное содержание алюминия. Ширина запрещенной зоны А?3 арсенида галлия-алюминия линейно увеличивается с ростом х. Типичное значение х = 0,3, ему соответствует А?3 як 1,8 эВ.

На 17-23 представлен тепзометрический полупроводниковый преобразователь для измерения деформаций и напряжений в конструкциях, которые определяются по малым перемещениям. Полупроводниковые материалы с кристаллической структурой типа алмаза обладают высокой симметричностью структуры, а следовательно, высокой изотропностью электрических свойств в нормальном состоянии, которые при воздействии на кристалл проводника давлением нарушаются (кристалл становится анизотропным). При этом в зависимости от ориентации прикладываемой силы F относительно кристаллографических осей анизотропность проявляется различно. В одних случаях она максимальна, в других равна нулю. Зависимость электропроводности полупроводника от приложенной к нему силы называется тензоэффек-том. Наибольший тензоэффект имеют германий Ge и кремний Si. В качестве материала полупроводниковых тензометрических преобразователей используются различные искусственные составы, называемые тензолитами. На 17-23 приведен один из возможных

Применение листового цинка с неравномерной кристаллической структурой, которая получается при несоблюдении температурных режимов при изготовлении проката, также ускоряет процессы коррозии.

Движение свободных электронов в плотных веществах удается достаточно строго описать только для случаев твердых диэлектриков с простейшей кристаллической структурой. Поэтому существующие теории электрического пробоя применимы лишь к ограниченному числу предельно чистых материалов и непригодны для инженерной практики. При проектировании высоковольтных конструкций кратковременная электрическая прочность изоляции оценивается по опытным данным или по эмпирическим зависимостям, а затем обязательно проверяется экспериментально.

Кристаллизация — спонтанный процесс, при котором вещество переходит из состояния с полностью или частично неупорядоченной конфигурацией атомов в кристаллическое состояние. Движущей силой этого процесса является стремление достичь при данных условиях состояния с минимумом свободной энергии G. Иногда свободную энергию G системы называют термодинамическим потенциалом, или энергией Гиббса. Как известно из термодинамики, самопроизвольно (спонтанно) протекают лишь те процессы, в результате которых энергия Гиббса уменьшается.

Принцип действия вентильного (фотогальванического) фотоэлемента основан на использовании запирающего слоя, образуемого между полупроводником с /7-электропроводностью и полупроводником с «-электропроводностью. Для вентильных фотоэлементов применяют закись меди, селен, сернистый таллий, сульфид кадмия и кремний. Широкое распространение получили селеновые вентильные фотоэлементы. Селеновый фотоэлемент ( 4.4, а) изготовляют следующим образом. На диск / из никелированной стали или алюминия наносят методом напыления в вакууме слой селена 2, который путем нагрева переводят в кристаллическое состояние. После этого на поверхность селена методом катодного распыления наносят очень тонкий полупрозрачный слой 5 золота или серебра. На поверхности металла укрепляют защитную прозрачную пленку и контактное кольцо 4. Запирающий слой 3 возникает на границе селена и напыленного полупрозрачного слоя металла.

отсутствует периодичность в расположении атомов, т. е. кристал-лоподобное состояние существует лишь на расстояниях, соизмеримых с межатомными. Аморфные магнитные материалы могут существовать лишь при температурах, не превышающих предельную Г=125...150°С. При более высокой температуре начинается переход аморфных сплавов в кристаллическое состояние; полностью он заканчивается при температуре 500...400°С. Для получения аморфного состояния жидкий расплав выдавливают через кварцевое сопло на стальной барабан, охлаждаемый водой, линейная скорость на котором составляет примерно 20 м/с. Скорость охлаждения должна превосходить 104 град/с. Операция охлаждения осуществляется в атмосфере аргона, чтобы предотвратить окисление. Толщина ленты получается 30...50 мкм.

лыми токами (1—2 мА) кристаллическое состояние (и хорошая проводимость) стабильно и сохраняется в течение двух—трех лет.

дение трехвалентного бора в кремний-кислородный тетраэдр приводит к появлению немостикового кислорода, что в свою очередь увеличивает вероятность перестройки системы тетраэдров и может способствовать переходу из стеклообразного в кристаллическое состояние. В слоях оксида с примесью фосфора немостиковый кислород переходит в мостиковую форму, уменьшая вероятность фазового перехода. Появляющаяся лишняя связь у фосфора способна захватывать ионы одновалентных щелочных металлов, например Na+, которые увеличивают вероятность кристаллизации стекла и способствуют росту заряда на границе раздела Si — SiO2.

Термопластичные пластмассы при нагревании приобретают пластичность, при охлаждении возвращаются в твердое стеклообразное или кристаллическое состояние. Процесс перехода из пластичного состояния в твердое и из твердого в пластичное можно многократно вызывать изменением температуры без изменения свойств материала. К таким пластмассам относятся все пластмассы класса А, В и Г, частично класса Б (полистирол, полиэтилен, винипласт, капрон и др.).

Стекло получается при быстром охлаждении расплавленного материала. Если вести охлаждение расплава медленно, то увеличивается вероятность перехода вещества в кристаллическое состояние; быстрое охлаждение с соответственно быстрым возрастанием вязкости приводит к тому, что молекулы не успевают образовать кристаллическую решетку и остаются закрепленными в тех случайных положениях, в которых они оказались к моменту повышения вязкости, препятствующего молекулярным перемещениям. ')

Низкотемпературная коррозия в среде N2O4 при температурах 20—200 °С и давлениях 50—170 бар характеризуется образованием термодинамически малоустойчивых солей, нитратокомплексов типа (NO) -:Ре(МОз)4. Эти соединения при 50—70 °С плавятся и с повышением температуры до 150—200 °С разлагаются сначала в нитрат, а затем в окислы металлов. Наряду с этим образуются также окислы в виде защитных пленок. При температурах 20—100°С коррозия протекает медленно, появляется возможность пассивирования поверхностей. Продукты коррозии имеют кристаллическое состояние и мало растворимы в NaO4 i[1.6, 1.30].

пленки Sm3Coj7 путем ионно-плаз-менного напыления с последующим переводом покрытия из аморфного в кристаллическое состояние с кристаллитами, меньшими однодоменного критического размера или равными ему. Фазовый переход происходит скачком при температуре 496 °С без магнитного поля и при 490 °С в магнитном поле. При нагреве в магнитном поле происходит направленная кристаллизация (вдоль поля) и резко возрастают значения остаточной индукции, коэрцитивной силы по намагничиванию и удельной энергии. У лучших образцов покрытия Вг — = 0,9 Тл, Нс.в = 496 кА/м, Нсм— = 720 кА/м; w = 60 кДж/м3.

в кристаллическое состояние. Основные характеристики некото-

При обжиге в открытой конвейерной печи нанесенной на подложку пасты после выгорания органической связки (до 500° С) протекают следующие процессы. При 550° С стекло размягчается и плавится, защищая внутренние области слоя от окружающей окислительной среды. При 600° С высокодисперсный бор вступает в термохимическую реакцию замещения с молибденовым ангидридом МоО3, которая приводит к образованию ионов МО4+. При дальнейшем подъеме температуры до 740° С ионы Мо4+ кристаллизуются в расплаве фритты в трехмерную дендритную решетку МоО2, равномерно распределенную в объеме слоя расплава. Процесс кристаллизации стекла, который протекает не спонтанно (на случайных загрязняющих включениях), а на статистически распределенных в объеме аморфной фазы специально введенных ионах, называют нукле-ацией. В результате нуклеации часть объема аморфной массы стеклоэмали (например, 5—20%) переходит в кристаллическое состояние. В данном случае кристаллическая фаза состоит из двуокиси молибдена, обладающего металлическим типом электропроводности