Вплив домішок перехідних металів на механізми переносу заряду в іонно-електронних розплавах
Вивчення електрофізичних властивостей термодинамічно гомогенних розплавів. Дослідження механізму розсіювання електронів в іонно-електронних системах. Вдосконалення методики високотемпературних вимірювань електропровідності хімічно агресивних середовищах.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 12.07.2015 |
| Размер файла | 3,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
В диссертации исследованы механизмы переноса заряда при переходе металл-неметалл в ионно-электронных расплавах с примесями переходных металлов. В этих расплавах механизм рассеяния электронов изменяется от слабого к сильному.
В широком интервале температур и давлений проведены экспериментальные исследования электропроводности и термо-э.д.с. бинарних сплавов, в которых присутствует ионная составляющая электропроводности; тройных сплавов с преобладающим электронным механизмом проводимости; бинарных сплавов с p-n переходом в области стехиометрического состава; металлических расплавов Sn, Al, Sb, Bi, Pb-Mg с примесями переходных металлов, где определяющим есть механизм слабого рассеяния электронов; полупроводниковых расплавов Te и In2Te3 с примесями переходных металлов, с преобладающим диффузионным механизмом переноса заряда; полупроводниковых расплавов Se-Te, S-Te с примесями переходных металлов где доминирует активационный механизм переноса заряда.
Предложены физические модели, которые объясняют электронную структуру, электрофизические и структурно-чувствительные свойства при переходе металл-неметалл в ионно-электронных расплавах, а также механизмы рассеяния электронов в системах с разным типом взаимодействия.
В расплавах тройных халькогенидов обнаружен и исследован высокотемпературный переход полупроводник-металл-полупроводник и концентрационный переход полупроводник-металл. Показано, что природа этих переходов едина.
Процесс перехода неметалл-металл сопровождается как возростанием концентрации свободных носителей, так и локализацией волновых функций электронов.
Предложенная модель базируется на многоэлектронном механизме делокализации электронных состояний в псевдощели. Обратный переход металл-полупроводник сопровождается появлением энергетической псевдощели по подвижности и по плотности состояний.
В рамках модели независимых связей в жидком теллуре доказано существование цепочек разной длины с двумя направленными связями на концах. Анализ структурно-чувствительных свойств показал, что добавление 3d металла приводит к перестройке связей и образованию комплексов.
Проведена оценка объемной доли кластеров в расплаве теллура. Анализ электрофизических свойств показал, что электронная структура жидкого теллура не описывается теорией свободных электронов, а связи проявляют некоторую степень ковалентности, что приводит к появлению минимума на плотности состояний, а уровень Ферми смещается в сторону валентной зоны.
Скорость изменения плотности состояний на виртуальных уровнях определяет увеличение, или уменьшение дополнительной проводимости.
Показано, что примеси 3d металлов в расплаве Se-Te изменяют вид первого максимума структурного фактора и приводят к изменению в атомном распределении и трансформации ковалентных связей в металлические.
На основе анализа температурных зависимостей электрофизических свойств расплавов Te-(Se,S) показано, что смещение температуры перехода полупроводник-металл, изменение энергий активаций у и S, возрастание скорости замывания псевдощели обусловлено увеличением плотности состояний на уровне Ферми.
Рекомендованы к использованию сплавы на основе олова в качестве безсвинцовых припоев.
Ключевые слова: электропроводность, термо-э.д.с., вязкость, халькогениды, плотность электронных состояний, ионно-электронные расплавы, переходные металлы, уровень Ферми, переход полупроводник-металл, псевдощель, структура.
ABSTRACT
V.M. Sklyarchuk. Influence of transition metal admixtures on the charge transfer mechanisms in ion-electron melts. - Manuscript. Thesis for the Degree of Doctor of Sciences in Physics and mathematics, speciality 01.04.13 - physics of metals, Ivan Franko Lviv National University, Lviv, 2010.
Investigation of the charge transfer mechanisms during the metal-nonmetal transition in the ion-electron liquid alloys doped with transition metals, upon changes of the scattering mechanism from weak to strong. Electrical conductivity and thermoelectric power studies in the wide temperature and pressure ranges were carried out for: binary alloys with the ion conductivity component; ternary alloys with the predominant electron conductivity mechanism; binary alloys with p-n transition in the stoichiometric composition region; metal melts Sn, Al, Sb, Bi, Pb-Mg doped with transition metals revealing a dominated weak scattering mechanism; semiconductor Te and In2Te3 liquid alloys doped with transition metals, where a diffusion charge transfer mechanism prevails; semiconductor Se-Te and S-Te alloys doped with transition metals, where the activation charge transfer mechanism prevails.
Physical models, which explain electron structure, electrophysical and structure-sensitive properties during metal-nonmetal transitions in the ion-electron liquid alloys, as well as the electron scattering mechanisms in the systems with a different mode of interaction are proposed. The tin based alloys have been investigated and proposed as the lead-free solders in order to substitute the inherently toxic lead based alloys.
Key words: electrical conductivity, thermoelectric power, viscosity, chalcogens, electron density of states, ion-electron melts, transition metals, Fermi level, metal-nonmetal transition, pseudogap, structure.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Вивчення зонної структури напівпровідників. Поділ речовин на метали, діелектрики та напівпровідники, встановлення їх основних електрофізичних характеристик. Введення поняття дірки, яка є певною мірою віртуальною частинкою. Вплив домішок на структуру.
курсовая работа [1002,2 K], добавлен 24.06.2008Явище термоелектронної емісії – випромінювання електронів твердими та рідкими тілами при їх нагріванні. Робота виходу електронів. Особливості проходження та приклади електричного струму у вакуумі. Властивості електронних пучків та їх застосування.
презентация [321,1 K], добавлен 28.11.2014Експериментальне дослідження й оцінка термо- і тензорезистивних властивостей двошарових плівкових систем на основі Co і Cu, Ag або Au та Fe і Cr та апробація теоретичних моделей. Феноменологічна модель проміжного шару твердого розчину біля інтерфейсу.
научная работа [914,9 K], добавлен 19.04.2016Дослідження перехідних процесів в лінійних ланцюгах першого порядку (диференцюючи та интегруючи ланцюги), нелінійних ланцюгів постійного струму, ланцюгів, що містять несиметричні нелінійні єлементи. Характеристики і параметри напівпровідникових діодів.
курс лекций [389,7 K], добавлен 21.02.2009Вивчення основних закономірностей тліючого розряду. Дослідження основних властивостей внутрішнього фотоефекту. Експериментальне вивчення ємнісних властивостей p–n переходів. Дослідження впливу електричного поля на електропровідність напівпровідників.
методичка [389,4 K], добавлен 20.03.2009Природа електронних процесів, що відбуваються при високоенергетичному збудженні і активації шаруватих кристалів CdI2. Дослідження спектрів збудження люмінесценції і світіння номінально чистих і легованих атомами металів свинцю кристалів йодистого кадмію.
курсовая работа [666,8 K], добавлен 16.05.2012Основні властивості неупорядкованих систем (кристалічних бінарних напівпровідникових сполук). Характер взаємодії компонентів, її вплив на зонні параметри та кристалічну структуру сплавів. Електропровідність і ефект Холла. Аналіз механізмів розсіювання.
реферат [558,1 K], добавлен 07.02.2014Комбінаційне і мандельштам-бріллюенівське розсіювання світла. Властивості складних фосфорвмісних халькогенідів. Кристалічна будова, фазові діаграми, пружні властивості. Фазові переходи, пружні властивості, елементи акустики в діелектричних кристалах.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 25.10.2011Дослідження електричних властивостей діелектриків. Поляризація та діелектричні втрати. Показники електропровідності, фізико-хімічні та теплові властивості діелектриків. Оцінка експлуатаційних властивостей діелектриків та можливих областей їх застосування.
контрольная работа [77,0 K], добавлен 11.03.2013Вивчення закономірностей тліючого розряду, термоелектронної емісії. Дослідження основних властивостей внутрішнього фотоефекту, впливу електричного поля на електропровідність напівпровідників. Експериментальне вивчення ємнісних властивостей p–n переходів.
учебное пособие [452,1 K], добавлен 30.03.2009Акумуляція енергії в осередку. Анізотропія електропровідності МР, наведена зовнішнім впливом. Дія електричних і магнітних полів на структурні елементи МР. Дослідження ВАХ МР при різних темпах нагружения осередку. Математична теорія провідності МР.
дипломная работа [252,7 K], добавлен 17.02.2011Елементи зонної теорії твердих тіл, опис ряду властивостей кристала. Постановка одноелектронної задачі про рух одного електрона в самоузгодженому електричному полі кристалу. Основні положення та розрахунки теорії електропровідності напівпровідників.
реферат [267,1 K], добавлен 03.09.2010Розповсюдження молібдену в природі. Фізичні властивості, отримання та застосування. Структурні методи дослідження речовини. Особливості розсіювання рентгенівського випромінювання електронів і нейтронів. Монохроматизація рентгенівського випромінювання.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 24.01.2010Поведінка частки при проходженні через потенційний бар'єр, суть тунельного ефекту, його роль в електронних приладах. Механізм проходження електронів крізь тонкі діелектричні шари, перенос струму в тонких плівках. Суть тунельного пробою і процеси в діоді.
реферат [278,0 K], добавлен 26.09.2009Електрофізичні властивості гранульованих плівкових сплавів в умовах дії магнітного поля. Дослідження електрофізичних властивостей двошарових систем на основі плівок Ag і Co, фазового складу та кристалічної структури. Контроль товщини отриманих зразків.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 08.07.2014Характеристика методів отримання плівкових матеріалів, заснованих на фізичному випаровуванні: від історично перших методів термічного випаровування до сучасних іонно-плазмових, молекулярно-променевих та лазерних методів осадження. Рідкофазна епітаксія.
курсовая работа [865,1 K], добавлен 17.05.2012Характеристика основних вимог, накладених на різні методи одержання тонких діелектричних плівок (термовакуумне напилення, реактивне іонно-плазмове розпилення, термічне та анодне окислення, хімічне осадження) та визначення їхніх переваг та недоліків.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 12.04.2010Поведінка системи ГД перехідних режимів. Експериментальне дослідження процесів при пуску, реверсі та гальмуванні електричних генераторів. Алгоритм побудування розрахункових графіків ПП при різних станах роботи машини. Методика проведення розрахунку ПП.
лабораторная работа [88,2 K], добавлен 28.08.2015Теорія Бора будови й властивостей енергетичних рівнів електронів у водневоподібних системах. Використання рівняння Шредінгера, хвильова функція та квантові числа. Енергія атома водню і його спектр. Виродження рівнів та магнітний момент водневого атома.
реферат [329,9 K], добавлен 06.04.2009Вивчення принципів перетворення змінної напруги в постійну. Дослідження основ функціональної побудови джерел живлення. Аналіз конструктивного виконання випрямлячів, інверторів, фільтрів, стабілізаторів. Оцінка коефіцієнтів пульсації за даними вимірювань.
методичка [153,2 K], добавлен 29.11.2010
