N y = Nexp(- Ey /кТ. (6.11)
Аммо, тоза металлда Еу энергия факат кушни атомларнинг узаро таъсири энергияси билан аницпанган булса, тартибланмаган урин эгаллаш кртишмалар \олида ^отишманинг бир исмли ва тур- ли исмли атомлари Узаро таъсир энергиясига боглиц булади:
Еу = ~ ( С 2л Е ла + CgEgg + 2CÁCgEÁ¡). (6.15)
Бундаги Z — координацион сон. Бошцача катталиклар куйидагича белгилаб олинган: кристалл панжарасидаги тугун- лар сонини N - ор^али, улардаги А ва В атомлар сонини NA ва Nb оркали, вакансиялар сонини олдингидек Ny оркали бел гилаб, кейин нисбий зичликлар киритамиз:
C A = N A/ N, C b = N b /N, C y = N v t N. (6.16)
Бу \олда
N = N ¿ + N ¡ j + N y ва C A + C g+ C y - \ . (6.17)
Z — координацион сонли панжара учун котишма энергия си (фак^ат жуфт таъсирлар (A-A, В-В, A -В) \исобга олинган):
U = U 0 + ^ 2л Е аа + C g EBfí +2С а С в Е а в ), (6.18)
бунда ЕАА, Е вв, Еа в атомлар жуфтлари аро таъсир энер- гиялари. (6.18) ни кайта ёзиб олиш мумкин:
Энди уч тур зарралар — А ва В атомлар \амда вакансиялар учун имконий урин алмаштиришлар сони
W=N/(NA!-NB!N y!) (6.19)
булади.
(6.7) ва (6.13) ифодаларни \осил килиш йулидан бориб, (6.15) ифодаки рз ичига олган (6.11) сингари вакансиялар зич- лиги муносабатини келтириб чик;арилади.
Тартибланмаган суцулиш цотишмаларн - В эрувчининг атомлари А эритувчининг панжараси тугунлари орачарида жойлашган цотишмалардир. Тоза металлар Урин эгаллаш Котишмалар учун вакансиялар зичлигини \исоблаш усули сукулиш котишмалари \олига \ам кУлланилади.
Вакансиялар турли сондаги В атомлар билан уралган ша- роитда котишманинг энергияси:
и =и ъ +Е уа +Е ав Х * Л Г , (6.20)
к к
бунда ЕуА — тоза металлда - эритувчида вакансиялар \осил булиши энергияси, ЕАв - А ва В атомлар узаро таъсир энергия си, к — вакансиялар билан кушни В атомлар сони, И УК - к — атомларга кУшни вакансиялар сони.
Бу \олда \У - э\гимоллик катгакон математик ифодага эга булади. Биз бу ифодаларни к^рамаймиз. Эркин энергия
\осилаларининг нолга тенглигидан (мувозанат шартларидан) фой- даланиб,
= к ™ * = <6-21)
ифодани топамиз.
(6.21 ) ифодани \исоблаш
= ~ ~ ^ (1 +Ы^ ехР^-Е Ав1кТ I - ' } ) 6 (6.22)
натижавий муносабатни беради.
6.2.2 Ионлар цатгик жисмларида вакансиялар Ионлардан таркибланган каттик жисмларнинг асосий
фарки уларни кристалл панжарасида катионлар ва анионлар-
нинг тенг мицдорда булишлигидир. Шунинг учун агар бу ту гун урнида вакансия \осил булса, у \олда мусбат ва манфий зарядлар мувозанати бузилади.
Аммо, бу мумкин эмас, чунки кристал бутунича электро нейтрал булиши керак. Электронейтралликнинг зарурлиги ва ионлар кристалли панжарасида у ёки бошка вакансия \осил булишидан вужудга келган зарядни мувозанатловчи тескари ишорали заряднинг албатта вужудга келишига олиб келади. Бу шарт турли йул билан бажарилади. Биринчи йул тенг микдорда катион ва анион вакансияларнинг бир вацтда \осил булишидир. Бу \олат Шотки нуксонларига мос келишлигини пайкаш осон. Зарядлар тенглигига эришининг иккинчи йули ионлар вакансияларга уларга тенг микдорда тугунлар ора- лирида уша ишорали ионлар пайдо булишидир. Бу бирикма Френкел ионлар жуфтининг Узидир. Учинчи йул — узок^аштирилган ионлар зарядини \осил булган зарядли ва- кансиялар якинида кУшимча электронлар пайдо булиши ёки уларнинг камайиши оркали мувозанатлашдир. Бу йул такикпанган энергия зонаси тор булган каттик жисмларда, ху- сусан, такикланган зонаси булмаган металларда э\тимоллирок
булади.
Ион богланишли ёки ион богланиш хиссаси анча катга булган кУпчилик каттик жисмларнинг (ишкорий-галоид кри- сталлар, оксидлар, сулфидлар ва бошкаларнинг) такикданган зонаси кенглиги анча катта (>2.5) булади. Шунинг учун уларда Шотки ва Френкел нуксонлари купрок\осил булади.
Ни\оят, кристаллга унинг хусусий панжарасидаги атомлар
валентлигидан фарк киладиган валентликли ёт киришма атомлари киритиб зарядларни мувозанатлаш талабини бажа- риш мумкин.
Ишкорий металлар галогенидларида карама-карши заряд-
ланган вакансиялар тенг микдорда булишлиги аникланган. Вакансиялар зарядини карама-карши зарядли тугунлараро ху сусий ионлар билан мувозанатлаш, яъни Френкел жуфти
\осил булиши, масалан, кумуш галогенидларида юз беради.
Олдинги бандда Шотки ва Френкел нуксонлари зичлиги Мф Ny, учун чикарилган (6.7') ва (6.13) ифодаларни ионлардан таркибланган кристалларга мослаштириш кийин эмас, Шотки нуксонлари учун чикарилган Ny нинг ифодаси бу \олда чам (6.7') дек, аммо £> нинг киймати бошка N =N a =Nk булади,
бунда Nu, Nl — мос равишда, анионлар ва кптионлар сони.
Ионлар кристалларида Френкел нуксонлари учун (6.13)
урн ига
Do'stlaringiz bilan baham: |