1612729251-982eb501c6dc03949dddbdeaeb776ef2 (Билеты к экзамену)

Билеты к экзамену по ХТТ (2018/2019 учебный год)Билет 11. Симметрия молекул и кристаллов. Определение элемента и операции симметрии.Закрытые и открытые операции симметрии. Закрытые операции симметрии, совместимыес трансляцией. Матричное и графическое представление операций симметрии.Произведение операций симметрии. Определение группы симметрии. Генераторы группы.2. Поглощение рентгеновского излучения. Зависимость интенсивности излучения оттолщины кристалла. Зависимость поглощения от длины волны излучения и от химическогосостава облучаемого образца.3.

Ассоциаты точечных дефектов. Природа взаимодействия и различные типы ассоциатов.Центры окраски. Образование кластеров точечных дефектов и сверхструктур. Плоскостикристаллографического сдвига.Билет 21. Симметрия кристаллов. Трансляционная симметрия. Решетка Бравэ. Базис структуры.Одномерные, двумерные и трёхмерные решётки Бравэ. Группа Бравэ. Элементарная ячейкакристалла.

Критерии выбора элементарных ячеек. Примитивная и условная элементарнаяячейка. Связь метрики элементарной ячейки и кристаллической системы.2. Основные виды излучения, используемые для исследования структуры дифракционнымиметодами. В каких случаях предпочтительно использовать электроны, рентгеновскоеизлучение, нейтроны?3. Хаотическая и направленная диффузия. Диффузия в градиенте концентрации.

1-й законФика. Диффузия в поле механических напряжений – эффект Горского.Билет 31. Кристаллические системы. Критерии, по которым происходит разделение накристаллические системы. Выбор кристаллографических осей для различныхкристаллических систем. Сходственные элементы симметрии.

Кристаллографическийкласс.2. Дифракция рентгеновского излучения как метод изучения структуры и анализа фазовогосостава. Условие конструктивной интерференции. Индицирование рефлексов. Уточнениепараметров элементарной ячейки.3. Основные типы точечных дефектов. Связь концентрации собственных точечныхдефектов с введением примесей. Влияние температуры на концентрацию точечныхдефектов в кристаллах.Билет 41. Пространственные группы симметрии. Номенклатура ПГС. Правильная система точек,точка общего и частного положения, кратность позиции. Симметрически независимаяобласть. Международные таблицы по кристаллографии, общая информация.2.

Структурная амплитуда. Определение, формула и физический смысл. Запись выраженияструктурной амплитуды для конкретного базиса. Последовательность анализа погасанийдля определения ПГС кристалла.3. Дислокации. Определение дислокации. Виды дислокаций. Контур и вектор Бюргерса.Свойства вектора Бюргерса. Энергия дислокации.Билет 51. Влияние симметрии на физические свойства кристаллов. Принципы симметрии Кюри иНеймана. Почему центрально симметричный кристалл не может быть пьезоэлектриком,сегнетоэлектриком и пироэлектриком?2.

Метод порошка. Рентгенофазовый анализ. Применение метода порошка.3. Дислокации. Скольжение дислокаций. Барьер Пайерлса-Набарро. Плоскость скольжения.Примеры систем скольжения (ГЦК, ОЦК металлы). Переползание дислокаций.Билет 61. Описание строения кристаллов в плотнейших упаковках. Гексагональная и кубическаяплотнейшие упаковки.

Значения координационных чисел и ПГС для каждой упаковки.Плотность упаковки. Металлическая связь. Примеры металлов, имеющих ГПУ, КПУ и ОЦКструктуры.2. Какие рефлексы называют симметрически эквивалентными? Что такое Лауэ класс? Чемон отличается от кристаллографического класса? Может ли дифракционная картина неиметь центра инверсии? Почему? Могут ли на дифракционной картине не проявитьсяэлементы симметрии кристаллической структуры? Поясните. Что такое факторповторяемости?3. Дислокации. Плотность дислокаций. Образование дислокаций. Источник Франка-Рида.Методы наблюдения дислокаций.Билет 71.

Влияние типа связи на структуру кристаллов. Ковалентная связь. Почему моноатомныевещества с ковалентными связями имеют низкие значения коэффициента упаковки?Почему металлы образуют плотноупакованные структуры? Чем определяется структурамолекулярных кристаллов? Почему структуры молекулярных кристаллов имеют низкуюсимметрию? Почему плотность льда меньше плотности жидкой воды?2. Какие величины связывает уравнение Вульфа-Брэггов? Какие из них измеряются вэксперименте? Как найти параметры элементарной ячейки решетки Бравэ подифракционным данным, если известны индексы h,k,l рефлекса?3. Нестехиометрия оксидов.

Влияние на нее парциального давления кислорода и примесей.Билет 81. Ионная связь. Принципы построения ионных кристаллов. Какие пустоты есть вплотнейших упаковках? Сколько пустот каждого типа приходится на один шарикплотнейшей упаковки? Размеры пустот. Координационный полиэдр и координационноечисло. Структурные типы NaCl, NiAs, вюрцита, сфалерита и флюорита. Какие ионыобразуют плотнейшую упаковку? Какие типы пустот и в каком количестве заняты?2. Что такое параметры атомных смещений? От чего они зависят? О чем можетсвидетельствовать размер и форма эллипсоидов атомных смещений?3. Диффузия в твердых телах. Основные механизмы диффузии.Билет 91. Особенности строения ионных кристаллов.

Постоянная Маделунга. Энергиякристаллической решётки. Цикл Борна-Габера.2. Метод порошка, метод вращающегося кристалла, метод Лауэ – основные принципыреализации и решаемые задачи.3. Влияние дислокаций на механические свойства кристаллов. Факторы, влияющие наподвижность дислокаций (дислокации леса, примесные атомы, дисперсные частицы).Билет 101. Структурный тип перовскита. Какие изменения (вариации) возможны в семействеперовскитов?2. Реакции твёрдое + газ. Окисление металлов. Cоотношение Пиллинга-Бедвордса.Особенности роста слоя оксида для случаев, когда скорость процесса определяется а)диффузией катионов, б) диффузией анионов.3.

Ионная проводимость. Влияние примесных атомов на ионную проводимость в AgCl.Эффект Коха-Вагнера. Факторы, определяющие подвижность ионов.Билет 111. Описание кристаллических структур в полиэдрах. Координационный полиэдр икоординационное число.

Структура силикатов. Взаимосвязь между химическимиформулами и структурой силикатов.2. Диффузия в твердых телах. Основные механизмы диффузии. Вакансионный механизмдиффузии. Выражения для коэффициента диффузии вакансии и атома.3. Какие виды взаимодействий присутствуют в молекулярных кристаллах? Приведитепримеры. Что такое «структурообразующий фрагмент»?Билет 121. Факторы, определяющие структуру молекулярных кристаллов. Почему структурымолекулярных кристаллов имеют низкую симметрию? Почему плотность льда меньшеплотности жидкой воды?2. Электронное строение твёрдых тел.

Различие электронного строения диэлектриков,полупроводников и металлов. Собственные и примесные полупроводники. Связьдефектности, ионной и электронной проводимости. Как влияет повышение температуры напроводимость в каждом из классов? Какие носители заряда являются основными дляпримесных полупроводников с примесями донорного и акцепторного характера? Гдерасполагаются примесные уровни донорных и акцепторных примесей в полупроводниках?3.

Факторы, определяющие реакционную способность твёрдых тел. Влияниекристаллической структуры. Топотаксиальные реакции. Влияние размера частиц и условийпроведения реакции на возможность топотаксиального превращения.Билет 131. Полиморфизм и политипизм. За счет чего могут возникать полиморфные модификацииметаллов, неорганических, органических соединений?2. Нормальная и обращенная шпинель. Примеры.

Связь распределения катионов попозициям в структуре шпинели со свойствами. Дефекты и их ассоциаты в оксидах железа иих роль в последовательном окислении от FeO до Fe2O3.3. Как выглядит дифракционная картина от монокристалла? Как выглядит дифракционнаякартина от поликристалла? Какую информацию они позволяют получить?Билет 141. Влияние давления на кристаллические структуры.2.

Типы точечных дефектов. Механизмы образования точечных дефектов по Шоттки и поФренкелю. Примеры соединений, в которых преобладает один из этих механизмов.Причины образования точечных дефектов в кристаллах. Эффективный заряд точечногодефекта. Концентрация тепловых точечных дефектов. Энергия образования тепловыхточечных дефектов.3. Локализация и автолокализация реакций в твердых телах.Билет 151. Обратная решётка. Определение. Связь векторов обратной и прямой решёток. Какопределяются вектора обратной решётки (направление и длина).

Связь между индексамиМиллера и координатами точек в обратном пространстве. Квадратичные формы, общеевыражение. Выражения для кубической, тетрагональной и ромбической решёток Бравэ.2. Твёрдые электролиты. Основные причины высокой ионной подвижности в твёрдыхэлектролитах. Примеры твёрдых электролитов (AgI, β-глинозём).

Примеры применениетвёрдых электролитов (кислородные сенсоры, топливные элементы, литий-ионныеаккумуляторы).3. Факторы, определяющие реакционную способность твёрдых тел.Билет 161. Апериодическиеквазикристаллы.кристаллы.Несоразмерномодулированныеструктурыи2. Ионная проводимость. Соотношение Нернста-Эйнштейна. Число переноса. Параметры,которые можно получить из температурной зависимости ионной проводимости.Температурная зависимость ионной проводимости кристаллов NaCl, допированных CaCl2.3. Влияние структуры кристаллов органических соединений на фотохимические реакции.Топохимический принцип «Шмидта-Коэна».Билет 171. Аморфные твердые вещества. Получение, принципы описания структуры, применения.2. Дефекты нестехиометрии.

Различные варианты нестехиометрии на примере оксидовметаллов. Влияние давления кислорода на концентрацию дефектов и проводимостькристаллов. Какие факторы определяют область гомогенности нестехиометрическогокристалла?3. Факторы, влияющие на подвижность дислокаций. Сопротивление движению дислокацийсо стороны дислокаций леса, явление наклёпа. Механизм влияния примесных атомов наподвижность дислокаций. Примесные атмосферы Коттрелла и Дебая-Хюккеля. Влияниедисперсных частиц на подвижность дислокаций.Билет 181. Жидкокристаллическое состояние. Типичные примеры химических соединений,термотропные и лиотропные жидкие кристаллы.

Нематические, холестерические исмектические жидкие кристаллы. Применение жидких кристаллов.2. Влияние примесных атомов на концентрацию точечных дефектов. Эффективный зарядпримесного атома. Какие структурные дефекты образуются при введении примесныхатомов, имеющих отрицательный или положительный эффективный заряд? Примерыобразования структурных дефектов при введении примесных атомов в вещества, в которыхпреобладают дефекты: а) по Шоттки; б) по Френкелю в катионной подрешётке; в) поФренкелю в анионной подрешётке.3. Дефекты упаковки. Двойникование. Роль дефектов упаковки в твердофазных реакциях.Билет 191. Описание кристаллических структур в полиэдрах. Координационный полиэдр икоординационное число. Структура силикатов.