ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Дефекты в ферритах из "Химия и технология ферритов" Их обычно обозначают символом V,, где / — сорт атомов (ионов). Такие дефекты часто называются дефектами Шоттки. [c.36] Перечисленные структурные дефекты могут приводить к локальному нарушению зарядовой электронейтральности в ферритах и, таким образом, являются причиной электронного раз-упорядочения. Например, вакансия отрицательного иона (аниона) означает недостаток отрицательного заряда и является ловушкой для электронов. Для восстановления электронейтральности такая вакансия будет захватывать электрон, вследствие чего образуется электронный центр, называемый / -центром. [c.36] Другой вид электронных центров представляют катионы с необычной валентностью, возникающие при замещении одного катиона другим, характеризующимся большим зарядом. В результате такого замещения электрон большую часть времени локализуется не на анионе, а на катионе, который и является электронным центром. Наоборот, вакансия катиона или его замещение катионом, имеющим меньшую валентность, приводит к дефициту положительного заряда и появлению ловушек для положительно заряженных дырок. Такие образования обычно называют У-центрами. [c.36] В случае замещенных ферритов концентрация дефектов заметно возрастает, вследствие чего взаимодействие между дефектами становится существенным и им пренебрегать нельзя. Это взаимодействие может приводить к образованию различных комплексов — ассоциатов или кластеров, которые следует рассматривать как новую разновидность дефектов. Такие комплексы могут находиться в ионизированном или нейтральном состоянии. В ферритах, например, широко известны комплексы, которые состоят из междоузельного атома Ре + и двух вакансий в Ур , т. е. ( ре Упорядочение комплексов в ряде случаев приводит к образованию новых фаз. [c.38] Если б О, то феррит содержит повышенную концентрацию катионных вакансий, вследствие чего появляются избыточные ионы кислорода. При б О (т. е. недостатке кислорода) появляются либо анионные вакансии, либо избыточные междоузель-ные катионы. Следовательно, отклонение состава ферритов от стехиометрического, как правило, должно сопровождаться появлением точечных дефектов. [c.39] Точечные дефекты в ферритах могут быть не индифферентны друг к другу и тогда распределяются не беспорядочно. В простейшем случае взаимодействие дефектов приводит к образованию ассоциатов. [c.40] Сближение однотипных дефектов происходит под действием квантовомеханического обменного взаимодействия. Ситуация, когда взаимодействующие дефекты разделены регулярными атомами (ионами), соответствует образованию ассоциатов более высокого порядка, чем первый. В общем случае порядок определяется числом регулярных атомов (ионов), разделяющих дефекты. [c.40] Взаимодействие неодинаковых дефектов (например, дефектов с противоположным знаком) приводит к образованию более прочных ассоциатов. Сближение дефектов, очевидно, вызывает возникновение упругих напряжений, причем уменьшение последних достигается в результате перегруппировки соседних атомов или ионов. Подобные перегруппировки способствуют появлению локальных нарушений порядка в микрообъемах, окружающих дефектный комплекс. [c.40] Однако локальные искажения кристаллической решетки не являются единственным видом искажений, возникающих в результате взаимодействия точечных дефектов. Упорядочение дефектов может привести к образованию сверхструктуры или структуры сдвига. Причем образование сверхструктуры происходит путем ассимиляции вакансий или внедренных атомов (ионов). Одинаковые по заряду дефекты, стремящиеся занять наиболее удаленные друг от друга позиции, по мере увеличения их концентрации под действием отталкивающих сил размещаются в вполне определенных кристаллографических узлах. [c.40] Полное упорядочение вакансий или внедренных атомов (ионов) при их определенной концентрации соответствует образованию сверхструктуры. [c.41] Таким образом, упорядоченные дефекты связываются друг с другом, становясь менее подвижными, чем неупорядоченные. Помимо описанного механизма упорядочение дефектов может происходить путем перегруппировки координационных полиэдров. Вследствие этого уменьшается отношение кислород — металл внутри некоторых плоскостей кристаллов ферритов, рассматриваемых как плоскости кристаллографического сдвига. Сами же эти плоскости становятся поверхностями соприкосновения двух блоков кристалла, имеющих неизменную идеальную структуру. [c.41] Следует отметить общую особенность структур, возникающих при упорядочении дефектов. Каждый занятый узел таких структур весьма слабо смещен по отношению к узлу основной структуры (которая имеет меньший размер элементарной ячейки и более высокую симметрию). Различают два типа процессов упорядочения. Один из них связан с распределением катионов и вакансий ио доступным узлам решетки, второй — с упорядочением катионов, находящихся в различных валентных и спиновых состояниях. При этом второй тип упорядочения определяет кооперативные магнитные и электрические свойства ферритов. [c.41] В заключение отметим, что имеется ряд равноправно существующих моделей, описывающих взаимодействие точечных дефектов, образование ассоциатов, сверхструктур, упорядочение и аннигиляцию дефектов путем перегруппировки координационных полиэдров. Некоторые типы дефектов в кристаллах ферритов и их влияние на физические свойства будут рассмотрены в главах 4 и 5. [c.41] Вернуться к основной статье