Ионика твердого тела. Том 1 - Иванов-Шиц А.К.
ISBN 5-288-02746-3
Скачать (прямая ссылка):
6 Mrosvec S Defects and diffusion in solids An introduction Amsterdam,
1980
7 ZenerC Imperfection in nearly crystals New York, 1952
8 Bardeen Jt HernngC // Imperfection in nearly perfect crystals / ?d
W Shockley New York, 1952 P 261
9 Мурин А И , Лурье Б Г h Мурин И В //Физ тв тела 1967 Т 9,Х&8 С 2350
10 Мурин А И, Мурин ИВ, Портнягин В И // Успехи химии 1980 Т 49, № 10 С
1963
11 Федоров Г В, Смирнов И А Диффузия в реакторных материалах Ы ,
1978
12 Hoh А, Ma(zke Hj //Nuclear Instruments and Methods 1974 Vol 114
P 459
13 Птаишик В Б, Наумов АНН Физ тв тела 1968 Т 1G, Хй 3 С 880
14 MulknJG И Phys Rev 1961 Vol 121,N I P 2649
15 ПтащникВВ //Физ тв тела 1971 Т 13,№1 С 1066
16 Johnson О, Krause И /П Appl Phys 1966 Vol 37 Р 668
17 LeGatreAD //Phil Mag 1966 Vol 14 P 1271
IS NicotosF Thesede doctoral, faculte descience Paris, 1971
19 Rothman S > Lascar A //J Phys Chem Sol 1972 Vol 33 P 1061
20 Мурин А И, Мурин И В, Портнягин В И, Андреев А М //Фкэ тв тела 1973
Т 15 N 1 С 2838
21 Peterson N,RothmanS if Phys Rev 1969 Vol 177,N3 P 1329
22 SuptizP //Phys Stat Sol (b) 1965 Vol 12 P 555
23 KbtztnanSM, Pohkarpova J P, Tatarmova G F ea //Phys Stat Sol (b) 1974
Vol 63 P 153
24 ПташникВБ //Физ тв тела 1971 Т 13,Nb П С 3212
25 PeretsonN, Barr LtLe Claire A //J Phys 1973 Vot 06 P 2020
активационные объемы образования и подвижности дефектов
Изучение влияния высокого гидростатического давления на
электропроводность ТЭЛ, на коэффициенты само* и гетеродиффузии в них
позволяет получить необходимую информацию о типе разупорядоченности,
термодинамических и кинетических параметрах, характеризующих процессы
образования и переноса дефектов [1-13].
Экспериментальное изучение состояния твердого тела под давлением было
начато в работах Бриджмена в 20-х годах* Исследование диффузии в твердом
теле при высоком давлении впервые было проведено Нахтрибом с сотрудниками
[14], изучавшими явление самодиффузии в натрии при давлении до 1200 атм.
Для описания результатов ими было впервые введено понятие активационного
объема самодиффузии*
Для определения понятия активационного объема и нахождения численных
значений этой величины необходимо рассмотреть зависимость коэффициентов
электропроводности или диффузии от давления* Как известно, ионная
проводимость кристалла в температурной области, где доминирует один тип
носителей (область собственной проводимости), может быть записана в виде
[15]
§ 5. Высокое гидростатическое давление:
АН/ ДНт
2кТ кТ У
(1)
99
где у - геометрический фактор, зависящий от симметрии матрицы; N - число
ионов в единице объма; Vo - частота попыток перескока (порядка частоты
Дебая); / - длина прыжка; Ж?, AS и АН - свободная энергия Гиббса,
энтропия к энтальпия, связанные с образованием (/) и подвижностью (т)
дефектов кристаллической решетки. В более общем виде уравнение (1) может
быть приведено так:
где энергия активации Еа=\!2АН^ + ДНт.
В области, где концентрация собственных носителей заряда изменяется
незначительно с температурой (например, область примесной проводимости),
или в случае СИП энергия активации проводимости связана с подвижностью
дефектов Е = ДНт .
Зависимость коэффициентов проводимости <т от давления определяется
влиянием давления на параметры AGf и AGm, а также на
предэкспоненциальньгй фактор а0 (в который
входят Nf v, Г). Принимая во внимание известное термодинамическое
выражение AV -(dAGidP)?, активационный объем процесса электропроводности
может быть представлен как
Здесь у0 - параметр Грюнайзена в модели Дебая, x-^lnK/dln/*),,, -
коэффициент изотермической сжимаемости ^Постоянная Грюнайзена для
большинства твердых тел близка к двум; для щелочногалоидных солей у0
ад1,6 +1,7, для AgCl и AgBr ад 2,0 + 2,1 * Для некоторых твердых тел она
может Принимать отрицательные значения* Вклад последних двух членов в
уравнении (3) в реальных случаях в величину AV невелик и составляет
приблизительно 2 + 5%. Поэтому в достаточно хорошем приближении можно
считать
и активационные объемы могут быть определены в результате исследования
электропроводности как функции давления [3, 4, 6, 7], В области
собственной проводимости AV - AVm +\I2AVj, а в примесной -AV = АУт> где
AVj - парциальный активационный
объем, связанный с упругой релаксацией кристаллической решетки в процессе
образования дефекта, а АУт - активационный объем, обусловленный
подвижностью дефекта* Аналогичным образом, исследуя зависимости
электропроводности от давления в области проводимости, определяемой
ассоциированными примесями либо выпадением примеси в самостоятельную
фазу, можно установить значения активационного объема процесса
диссоциации - ДУа, либо активационного объема сегрегации примеси - AVS.
Случай самодиффузии в ТЭЛ трактуется так же, как и электропроводность*
Коэффициент диффузии можетбыть выражен следующим образом:
аТ = о0 ехр (~Еа/кТ),
(2)
(3)
Последние два члена в уравнении (3) могут быть легко преобразованы:
&Уп-кТ(дЫа/дР)т,
