Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Кристаллохимическая классификация.




По этой классификации сегнетоэлектрики можно разделить также на две группы. В первую группу входят кристаллы с водородными связями (триглицинсульфат, сегнетова соль, КН2РО4 и изоморфные им кристаллы, содержащие водород).

Вторая группа включает в себя сегнетоэлектрики со структурой перовскита, имеющие общую формулу АВО3. В них основным структурным элементом является кислородный октаэдр, поэтому они называются сегнетоэлектриками кислородно-октаэдрического типа (рис. 1.4). К таким кристаллам относятся ВаТiО3, РbТiО3, КNbO3, LiNbO3 и др. К кислородно-октаэдрическим кристаллам кроме перовскитных сегнетоэлектриков относятся также кристаллы со структурой пирохлора (Сd2Nb2O7) и ильменита (LiNbO3).

 

Рис. 1.4.Элементарная ячейка структуры перовскита

(на примере кристалла BaTiO3)

 

Считают, что в водородсодержащих сегнетоэлектриках наличие спонтанной поляризации связано со смещением иона водорода вдоль одной из водородных связей. Что такое водородная связь? Атом водорода или ион водорода (протон), связанный своим 1s электроном ковалентной связью с электроотрицательным атомом А, способен образовывать химическую связь с таким же атомом А или с другим электроотрицательным атомом В. Такая связь называется водородной и обозначается А - Н ... В (рис. 1.5).

 

Рис. 1.5.Вид потенциальных кривых для симметричной

и несимметричной водородной связи

Водородная связь преимущественно образуется в тех случаях, когда атомы А и В являются атомами 0, N, F, иногда атомами Cl, J, Br, и S. Принято различать внутримолекулярную и межмолекулярную водородные связи. Следствием образования водородной связи является значительное укорочение расстояния А-В.

Чаще всего атом водорода связан с одним атомом, например А, сильнее, чем с атомом В. Для перехода протона к атому В необходимо затратить энергию. Тогда потенциальная энергия представляется кривой, имеющей два минимума, разделенных потенциальным барьером. Если атомы А и В одного сорта, то кривая симметрична, если разного - асимметрична. Благодаря асимметрии водородная связь обладает дипольным моментом. При температуре Т > ТС дипольный момент рs = 0, а при Т < ТС он отличен от нуля, т.е. рs ¹ 0.

Как показывают структурные исследования, в сегнетоэлектриках могут присутствовать все типы водородных связей. Водородная связь играет важную роль в возникновении спонтанной поляризации. Эта роль может быть различной:

1) возникновение диполей как результат упорядочения протонов в водородных связях,

2) возникновение диполей других элементов структуры за счет упорядочения протонов в водородных связях. В последнем случае водородные связи играют роль своеобразных "спусковых крючков", вызывающих возникновение дипольных моментов других атомов в кристалле.

Классификация сегнетоэлектриков на водородсодержащие и кислородно-октаэдрические кристаллы страдает следующим недостатком. Обнаружены такие сегнетоэлектрики, которые не могут быть отнесены ни к первому, ни ко второму классам кристаллов. Такими, например, являются соединения SbSJ (сульфоиодид сурьмы), NaNO2 (нитрит натрия), КNO3 (нитрат калия) и др.

 

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-18; просмотров: 122; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.005 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты