лекция-10 (1157702)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ФНМ МГУ, весна 2013Строение кристаллических веществи материаловКристаллические структурыпростых веществ.I. Металлы (окончание)Структурные типы металлов(H)3Li4Be11Na12Mg19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd55Cs56Ba57*La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir87Fr88Ra89**Ac104105106107108109RfDbSgBhHsMt*Ln58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu**An90Th91Pa92U93Np94Pu95Am2He5B6C7N8O9F10Ne13Al14Si15P16S17Cl18Ar30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu96Cm97Bk98Cf99Es100101102103FmMdNoLrГПУОЦК1HГЦКполиморфизмПолиморфизмСуществование различных кристаллических форм одного веществав разных внешних условиях (Т, р). Характерен для всех металлов.Полиморфизм железаa-FeОЦКTc=769ферромагн.(b-Fe)ОЦК,917парамагн.g-FeГЦК1394d-FeОЦК1535t, oCжидкостьСе, p < 12.3 кбар: ГЦК, а=5.14 Åр > 12.3 кбар: ГЦК, а=4.84 Å6s24f15d1 → 6s24f25d0«вдавливание» 5d-электронана 4f-подоболочкуHp: e-Fe (ГПУ) → 1 барлегированиеАтомные радиусы, к.ч.=12 (Ǻ)(H)R = 1.5 Å3Li4Be11Na12Mg19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd55Cs56Ba57*La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir87Fr88Ra89**Ac104105106107108109RfDbSgBhHsMt*Ln58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu**An90Th91Pa92U93Np94Pu95Am1H2He5B6C7N8O9F10Ne13Al14Si15P16S17Cl18Ar30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu96Cm97Bk98Cf99Es100101102103FmMdNoLrминимумМногослойные плотнейшие упаковки в металлахMg …ABABAB…г г г гCu …ABCABC…к к к кLa …ABCBABCB…к г к г к гd-Sm …ABABCBCACАВ…к г г к г г к г г кИскажения плотнейших упаковок в металлах1.

«Раздвигание» плотнейших слоев в ГПУ: с/a = 1.87 (Zn), 1.89 (Cd)2. Растяжение ГЦК вдоль с: Fm3m → I4/mmm, a‘=а√2/2, с/a = 1.08 (In)3. Сжатие ГЦК вдоль диагонали3: Fm3m → R3m, a: 60o→72.5o (Hg)4. Близкие энергии для разных электронных состояний атома металлас изменением его радиуса: упаковка шаров разного диаметра,усложнение структур (a-Mn, Z=58; b-Mn, Z=20; Ln, Ас);также интерметаллидыТвердые растворы1. Замещения2. Вычитания3. ВнедренияТвердые растворы замещенияУсловия изоморфного замещения атомов М на М’:1. Одинаковый структурный тип М и М’2.

Близость атомных радиусов (10–15%)CuxAu1-x, NaxK и т.д.: статистическое заселение позиций в элементарнойячейке атомами М и М’. Упорядоченное заселение: интерметаллидыCu75Au25 (закаленный сплав): F m3 m, ГЦК Au(25%)+Cu(75%)Cu3Au (отожженный сплав; аурокуприд): P m3 mCu3Au:Cu75Au25:I(h,k,l) – всечетные иливсе нечетныеx/a y/b z/cAu: 0,0,0 и др.Cu: 0.5, 0.5, 0 и др.погасаний нетДифрактограмма Cu3Au (P m3 m, Z=1)51893Cu3AuCu Ka1 = 1.5406 Å111Pm3m (221)a = 3.742620025947100311220110210211221310020253035404550Рефлексы от ГЦК-структурыСверхструктурные рефлексы55606570758085Фазовый переход 2-го рода(«порядок – беспорядок»)Электронные эффекты в твердых растворахПереход к другому структурному типупри изменении числа электронов neна 1 атом в ячейке(правило Юм–Розери)Возникновение дефектовпри повышении ne(фазы вычитания)Сплавы CuxZn1-x (латуни) и AgxCd1-xne1–1.4ГЦК1.48–1.60 1.68–1.7ОЦКГПУNixAly= Nix yAl1-x-yвакансияГЦКVF=0.68 VБрОЦКVF=0.74 VБрТип «b-W», он же интерметаллид А-151/21/4,3/41/21/21/21/2WI (Sn)WII (Nb)1/4,3/4Фазы внедрения в «решетку» металла:(часто нестехиометрические):гидриды, карбиды, нитриды, оксидыПример: карбиды вольфрамаb-W2C: P63/mmc, ГПУ со статистическим заполнение ~половины(0.34–0.52) октаэдрических пустотg-WC1-x: F m3 m, ГЦК, заполнены 0.59–0.92 октаэдрических пустот(«тип NaCl»)d-WC : P6m2, ПГ, атомы С в 1/2 тригонально-призматических пустот(стехиометрический); а=2.88Å, с=2.81Å(кратчайшее расстояние W–W в a-W (ОЦК) 2.74 Å)Фазовые состояния и твердые растворы Fea-FeОЦКTc=769(b-Fe)ОЦК,ферромагн.917g-FeГЦК1394d-FeОЦК1535t, oCжидкостьпарамагн.Hp: e-Fe (ГПУ) → 1 барлегирование>1535 оС, жидкое Fe, растворяет ≤4.3% C1150 oC эвтектика g-Fe/Cаустенит+Ni, Mn1–2%чугунмедленноеохлаждениеаустенитные сталиg-Fe, немагнитныеFe/Fe3C белый,Fe/графит серыйзакалка200-300 оСсорбит690 oC эвтектикаa-Fe/Fe3Cперлит (мягкий)отжиг150 оС, высокая твердостьмартенсит: пересыщ.

тв. р-р С в a-FeОкружение атомов металла с к.ч.=12кубооктаэдр(m3 m); ГЦКPd19 в Pd23(CO)22(PEt3)6антикубооктаэдр(6m2); ГПУикосаэдр(m35); McKay[Rh13Hx(CO)26]q−[Au13(PR3)10Cl2]3+Карбонильные кластерыOs3(CO)12Rh6(CO)16Ir4(CO)12[Rh6C(CO)15]2−Металлоостовы в кластерах: фрагментыструктур металлов и твердых растворовRh6(CO)16Ru6C(CO)17[Os10C(CO)24]2−Большие стехиометрические кластеры:фрагменты плотнейших упаковокAAВВАСВАА[Ni24Pt14(CO)44]4−ГЦК-тип[Pd33Ni9(CO)41(PR3)6]4−ГПУ-типБольшой кластер «смешанного» типаAВАСАPd54(CO)40(PEt3)14Pd145(CO)60(PEt3)30: данные РСА(N.T.Tran, D.R.Powell, L.F.Dahl, Angew. Chem.

Int. Ed., 2000, 39, 4121)(1) Маккеевское двухоболочечноеикосаэдрическое ядро Pd55 (1+12+42)(2) Оболочка Pd60(CO)60(3) 30 «шапок» Pd(PEt3)диаметр металлоостова 1.7 нм(наночастица в кристалле!)Pd13Pd42Pd60PtxPd165–x(CO)72(PPh3)20: данные РСА(E.G.Mednikov, M.C.Jewell, L.F.Dahl, JACS, 2007, 129 (37), 11619–11630 )Интенсивность рассеяния / усл. ед.«Палладиевые черни»: наночастицы ГЦК-PdРФА(111)=0.689 Å(200)(311)(220)(222)МодельЭксперимент10203040502 / град.607080Модель:ГЦК-упаковка,7 оболочек,~Pd1400(CO)xOyдиаметр ~3 нмО.А.Белякова, ИНЭОС РАН, 2004 г.p-Элементы, примыкающие к неметаллам(H)кристаллыёгазыжидкости3Li4Be11Na12Mg19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd55Cs56Ba57*La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir78Pt87Fr88Ra89**Ac104105106107108109RfDbSgBhHsMt*Ln58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu64Gd65Tb66Dy67Ho68Er**An90Th91Pa92U93Np94Pu95Am96Cm97Bk98Cf99Es2He5B6C7N8O9F10Ne13Al14Si15P16S17Cl18Ar30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn69Tm70Yb71Lu100101102103FmMdNoLr←ГПУ293 К (20 0С)1HГЦК→ГЦК«Пограничные» металлы Ga, In, Tl, Pb:d(М–М) увеличены, Тпл пониженаZnк.ч., упаковкакратч.

М-МGaGeAs43+36+6 ~ГПУ1+62.66 Å2.70 Å2.44 Å2.51 ÅCdInb-Sn4+2+4Sb3+36+6 ~ГПУ 12 ~ГЦК2.97 Å3.34 Å3.18 Å2.90 ÅHgTlPbBi12 ~ГЦК 12 ГПУ12 ГЦК«3+3»2.95 Å3.49 Å3.07 Å3.40 Å«Пограничные» металлы: связи М-М ослабленыC графит~4800 оСТпл, оСBSiBeGeCaSrAlMgLiNaKRbIAl: ГЦК, 3s2-АО «выключены»InSnGaIIIII№ группыIVIn: искаженная ГЦКGa: сильные искажения структуры, Тпл= 30 оСГаллий, Тпл = 30 оСпр.

гр. Cmce, Z=8к.ч. = 1 + 62.47 Å2.70 – 2.79 Å«гранецентированная» ячейка: пáры Ga2в жидком металле сохраняются«молекулы» Ga2 с расстояниемGa – Ga ~2.50 Ǻ1/21/21/21/2удельное сопротивление(10−6 ом/см):Al 2.5Zn 5.7 Ga 40 Ge ~90000Cd 7.1 In 8.2 Sn 11.2.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций