Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Физическая химия -> Шувалов Л.А. -> "Современная кристалография. Том 4" -> 155

Современная кристалография. Том 4 - Шувалов Л.А.

Шувалов Л.А. Современная кристалография. Том 4 — М.: Наука, 1981. — 496 c.
Скачать (прямая ссылка): sovremennayakristalografiyatom41981.djv
Предыдущая << 1 .. 149 150 151 152 153 154 < 155 > 156 157 158 159 160 161 .. 240 >> Следующая

носит . собом это увеличение тока, можно обнаруживать
фиксируя тем или ш снгналы. Работающий в таком режиме фотояле-
или ФllKC,ipOBar\"tZduodou отличительная особенность фотодиодов заключит
называется йбото - от высокой фоточувствителыюстыо и очень
чается в том, что т ПОЗТ0Му широко используются при регистрации
низкой ИИ01НШОШЮС , ф0Т0ДИ0ДЫ широко применяются в оптике, :>лек-
короткях (tm)^1^еП"ВЬ1ЧИСлитель1юй технике. Фотодиоды, создаваемые на
тропике, автол. мапой шириной запрещенной зоны ([ bS, PbSe,
основе полупроводнико • применяются в качестве приемников
РЬТе, РЬ^БпДе, " Щ)
инфракрасного света (Я,-^ • Ш )¦
ГЛАВА
ШЕСТАЯ
ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА В КРИСТАЛЛАХ
Под явлениями переноса подразумевают явления, связанные с переносом
электрического заряда, тепла и вещества, осуществляемые в процессах
электропроводности, теплопроводности и диффузии. Сюда же относятся
термоэлектрические эффекты, наблюдаемые в кристаллах при одновременном
наличии градиентов электрического потенциала и температуры, а также
гальвано- и термомагпитные эффекты, возникающие в кристаллах, когда
электрический ток или тепловой поток протекает при наличии магнитного
поля. В настоящей главе кратко рассмотрены все эти эффекты.
1. Электропроводность кристаллов
1.1. Тензоры коэффициентов электропроводности и удельного сопротивления.
При наличии электрического поля в проводящих кристаллах возникает
электрический ток. При не слишком больших полях связь между плотностью
тока j и напряженностью поля Е в большинстве случаев является линейной
(закон Ома). В случае однородных изотропных проводников линейность
сводится к простой пропорциональности
j = aE. (1)
Коэффициент о, зависящий от рода и температуры проводника, называется
коэффициентом электропроводности, или проводимостью. Этот коэффициент
связан с концентрацией носителей тока и их подвижностью известной
формулой
o=en\i-enh/m*, (2)
где е - заряд носителей, п - их концентрация, р - подвижность, т* -
эффективная масса, т - время между двумя последовательными
столкновениями, I - длина свободного пробега.
В монокристаллах направления векторов] иЕ в общемслучаене совпадают, и
линейная связь между ними выражается обобщенным законом Ома
)i = oil;Ek, (3)
где коэффициенты oih. составляют симметричный полярный тензор 2-го ранга,
в котором а,,,- - Его называют тензором коэффициентов электропроводности,
или проводимости. Анизотропия электропроводности кристаллов является
следствием анизотропии обратной эффективной массы электронов (дырок) т*,
которая, как говорилось в т. 2, гл. III, определяется симметрией
изоэнергетических поверхностей и является симметричным тензором 2-го
ранга. Заметим, что в формуле (3) мог бы быть и свободный член -
симметрия кристаллов допускает возможность его существования (Ландау,
ГЛАВА ШЕСТАЯ. ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА В КРИСТАЛЛАХ
3tt>
Лифшиц, 1957). При этом связь между /и. и Ек имела бы вид ]1 = ОщЕк+?и
Наличие постоянного вектора j? означало бы, что в проводящем кристалле
возможно существование электрического поля при отсутствии тока ("пнро-
электричность" проводника). Покажем, что это невозможно.
По закону Джоуля-Ленца количество тепла, выделяющееся в 1 см1 кристалла
за 1 сек при прохождении тока, определяется формулой
]Е = оЕ2=[2, а.
Выделение тепла сопровождается возрастанием энтропии тела S. При
выделении тепла dQ=jEdv энтропия dS элемента объема dv увеличивается на
dQ'T. Скорость изменения полной энтропии тела равна, следовательно.
По закону возрастания энтропии эта производная должна быть сугубо
положительной. Между тем член в подынтегральном выражении (4) мог бы
иметь любой знак, в результате чего dS/dt могла бы стать отрицательной
величиной. Следовательно =0. Подставив в (4) j = oE, убеждаемся, что из
закона возрастания энтропии следует вывод о положительности проводимости
а.
Каждый из коэффициентов cri(l. имеет вполне определенный физический
смысл. Так, если единичное электрическое поле приложено вдоль оси Х2г то
коэффициент а22 равен плотности тока вдоль этой оси, а сг12 и а32 -
плотности тока вдоль осей Хг и Х3. Если тензор ail; приведен к главным
осям, то уравнения (3) принимают простой вид:
/i = cri^i' - /з = огз^,з- (^)
Характеристическая поверхность второго порядка для тензора коэффициентов
электропроводности описывается уравнением
OifcXjXft ~ 1,
которое при переходе к главным осям принимает вид
Как указывалось, коэффициенты alt a2, ст3 всегда положительны. Поэтому
уравнение (6) является уравнением эллипсоида. Это характеристический
эллипсоид коэффициентов электропроводности. Его форма и ориентация должны
соответствовать симметрии кристалла (подробнее см. гл. I).
Вместо тензора ai?f часто удобно использовать тензор удельного
электрического сопротивления pilt. При этом уравнение (3) преобразуется к
виду
ранга -тензор коэффициентов удельного сопротивления. Если этот тензор
записать в виде матрицы, то она, очевидно, будет обратной матрице
коэффициентов электропроводности. Это, однако, не означает, что все
Предыдущая << 1 .. 149 150 151 152 153 154 < 155 > 156 157 158 159 160 161 .. 240 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама