Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Ашкрофт Н. -> "Физика твердого тела" -> 27

Физика твердого тела - Ашкрофт Н.

Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела — М.: Мир, 1979. — 486 c.
Скачать (прямая ссылка): fiztverdtela1979i.djvu
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 224 >> Следующая

18
Глава 19
Таблица 19.2
Предполагаемые ионные радиусы для дважды ионизованных элементов из II и VI групп периодической таблицыа)
Be++ (0,31) Mg++ (0,65) Ca++ (0,99) Sr++ (1,13) Ba++ (1,35)
О— (1,40) d 1,64 2,10 2,40 2,54 2,76
^ + г+ 1,71 2,05 2,39 2,53 2,75
г>/г< 4,52 2,15 1,41 1,24 1,04
S- (1,84) d 2,10 2,60 2,85 3,01 3,19
г- + г+ 2,15 2,49 2,83 2,97 3,19
г>/г< 5,94 [2,25] 2,83 [2,60] 1,86 1,63 1,36
Se~ (1,98) d 2,20 2,72 2,96 3,11 3,30
1- + Г+ 2,29 2,63 2,97 3,11 3,33
r>/r< 6,39 [2,421 3,05 [2,80] 2,00 1,75 1,47
Те (2,21) d 2,41 2,75 3,17 3,33 3,50
r- + r+ 2,52 2,86 3,20 3,34 3,56
r>/r< 7,13 [2,71] 3,40 2,23 1,96 1,64
) Ионные радиусы (в ангстремах) указаны в круглых скобках ораву после наименования каждого иона. В колонке, соответствующей каждому соединению, приведена следующая дополнительная информация:
1. Расстояние ё между ближайшими соседями.
2. Сумма г+ + т~ ионных радиусов.
3. Отношение т>/т< ионных радиусов.
Все соединения имеют структуру хлорида цезия. Исключение составляет лишь ВеЭ, ВеБе, ВеТе (структура цинковой обманки), а также ВеО и МйТе (структура вурцита). В двух соединениях магния, в которых отношение радиусов превышает критическое значение для структуры хлорида натрия (2,42), в квадратных скобках указана исправленная теоретическая величина й =1/2 г>. В соединениях со структурой цинковой обманки критическое отношение 4,45 оказывается превзойденным во всех случаях, повтому в квадратных скобках приведены исправленные значения <1 <= ~\/& г>/2. Подобные соединения (а также крималлы со структурой вурцита) лучше рассматривать как ковалентные. Даннь-е взяты из книги Полинга [5].
ние г>1г< = 2,42 оказывается превзойденным; здесь значение d = а/2 с точностью примерно до 3% согласуется с величиной У 2г>.
Однако для MgTe и соединений бериллия согласие с ионными радиусами не столь удовлетворительное. Соединения BeS, BeSe и ВеТе кристаллизуются в структуру типа цинковой обманки (сфалерита) (см. гл. 4 и фиг. 19.4); два других соединения имеют структуру вурцита Критическое отношение 2) г>/г<
х) В структуре цинковой обманки в направлении [111] атомы одного типа уложены в последовательности ...АВСАВС. и имеют по четыре связи с атомами другого типа. Лежащая в основе этой структуры решетка Бравэ является кубической. Существует другое расположение атомов, в котором каждый атом по-прежнему имеет по четыре связи, но атомы одного типа уложены в последовательности ...АВАВАВ... . Это структура вурцита, в основе которой лежит гексагональная решетка Бравэ.
2) Мы предлагаем читателю проверить эти численные результаты.
Классификация твердых тел
19
равно 2 + .}/б = 4,45 и превышено во всех трех соединениях бериллия со структурой цинковой обманки *). Приведенное значение а* (равное произведению "1/3/4 на измеренную сторону а условной кубической ячейки) нужно тогда сравнивать не с суммой г+ + г", ас величиной ]/бг>/2, которая указана в табл. 19.2 в квадратных скобках за значениями г>/г<. Согласие довольно плохое по сравнению с тем впечатляющим совпадением, которое было обнаружено нами для кристаллов со структурой хлорида натрия.
Одна из причин этого состоит в том, что бериллий (и в какой-то степени магний) гораздо труднее ионизовать, чем другие элементы из II группы: первый ионизационный потенциал (в электрон-вольтах) составляет 9,32 для Ве, 7,64 для Mg, 6,11 для Са, 5,69 для Яг, 5,21 для Ва. Поэтому в соединениях бериллия образование вместо атома удаленных друг от друга ионов сопряжено с довольно большим проигрышем в энергии. Кроме того, поскольку размеры иона бериллия очень малы, этот проигрыш не может быть компенсирован за счет увеличения межионного кулоновского притяжения, как это имеет место в кристаллических структурах с высокими координационными числами. Действительно, анионы стали бы отталкиваться за счет перекрытия их собственных распределений заряда, еще не подойдя достаточно близко к ионам бериллия (как, например, на фиг. 19.8). Эти соображения показывают, что соединения бериллия уже нельзя считать чисто ионными кристаллами.
Оказывается, что в тетраэдрально координированных 2) структурах (таких, как структура цинковой обманки или вурцита) чаще всего преобладает кова-лентная связь. По своему типу тетраэдрально координированные кристаллы соединений типа АпВу1 являются скорее ковалентными, чем ионными 3).
КРИСТАЛЛЫ СОЕДИНЕНИЙ ТИПА АШВУ (ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ МЕЖДУ ИОННЫМИ И КОВАЛЕНТНЫМИ)
Кристаллы, образуемые парами элементов из III и V групп периодической таблицы, имеют еще менее «ионный» характер. Почти все они обладают струк-
Таблица 19.3
Некоторые ковалентные соединения типа АщВуа)
А1 Оя, 1п
Р 5,45 5,45 5,87
Ав 5,62 5,65 6,04
6,13 6,12 6,48
а) Все они имеют структуру цинковой обманки. Указана сторона условной кубической ячейки (в ангстремах).
турой цинковой обманки, типичной для ковалентных кристаллов. Некоторые примеры приведены в табл. 19.3. Большинство соединений ведут себя не как
1) Такую же величину имеет и критическое отношение для структуры вурцита, когда отношение с/а в лежащей в ее основе г.п.у. структуре близко к идеальному, что почти всегда имеет место.
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 224 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed