Химия твердого тела, Воробьева Т.Н., Кулак А.И., Свиридова Т.В., 2011

Химия твердого тела, Воробьева Т.Н., Кулак А.И., Свиридова Т.В., 2011.
 
   Изложены теоретические представления о твердых телах: зонная теория, колебания кристаллической решетки, явления при оптическом возбуждении, дефекты в кристаллах и др. Показана взаимосвязь между фазовым составом, структурой и важнейшими свойствами твердых тел — электрофизическими, механическими, магнитными, сегнетоэлектрическими. Рассмотрены процессы диффузии и фазовых переходов, основные представления о кинетике и механизме протекания реакций с участием твердых тел, принципы получения материалов с заданной структурой.
Учебник предназначен для студентов химических и химико-технологических специальностей высших учебных заведений.




КОЛЕБАНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ.
Наряду с электронной подсистемой поведение твердых тел в различного рода химических, термо-, фотохимических и других процессах определяется колебательной, или фононной, подсистемой.

Колебания решетки — согласованные колебательные смещения структурных элементов кристалла относительно их положений равновесия. Обычно амплитуда упругой волны намного меньше постоянной кристаллической решетки (вплоть до температуры плавления), поэтому колебания можно считать гармоническими (нормальными), в виде плоской волны, характеризующейся волновым вектором q. Квант энергии колебаний решетки называется фононом.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ПРЕДИСЛОВИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТВЕРДОГО ТЕЛА.
1.1. Уравнение Шредингера для идеального кристалла. Волновая функция электронов в кристалле.
1.2. Образование энергетических зон в твердом теле.
1.3. Энергетическое распределение электронов в кристалле. Зоны Бриллюэна.
1.4. Зонное строение диэлектриков, полупроводников, металлов. Статистика электронов и дырок в твердом теле.
1.5. Колебания кристаллической решетки.
1.6. Оптическое возбуждение твердых тел.
1.6.1. Собственное (фундаментальное) поглощение.
1.6.2. Экситонное поглощение.
1.6.3. Примесное поглощение.
1.6.4. Фононное (решеточное) поглощение. Поглощение свободными носителями заряда.
Литература.
Глава 2. СТРОЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ И СВЯЗЬ МЕЖДУ ИХ СТРУКТУРОЙ И ФИЗИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ.
2.1. Дефекты в твердых телах.
2.1.1. Возбужденные состояния.
2.1.2. Структурные точечные дефекты.
2.1.3. Линейные дефекты.
2.1.4. Двухмерные и трехмерные дефекты.
2.2. Диффузионные процессы в твердых телах.
2.3. Фазовые переходы.
2.4. Структурно-чувствительные свойства твердых тел.
2.4.1. Механические свойства.
2.4.2. Магнитные свойства твердых тел.
2.4.3. Сегнетоэлектрические свойства твердых тел.
Литература.
Глава 3. КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМ ТВЕРДОФАЗНЫХ РЕАКЦИЙ.
3.1. Локализованные физико-химические процессы.
3.1.1. Твердофазные и топохимические процессы. Топохимия.
3.1.2. Классификация химических реакций с участием твердых фаз.
3.1.3. Особенности химических реакций с участием твердых фаз.
3.2. Теоретические основы кинетического анализа твердофазных реакций.
3.2.1. Основные кинетические характеристики топохимических реакций.
3.2.2. Кинетические модели и уравнения изотермической кинетики.
3.3. Экспериментальные методы исследования кинетики твердофазных реакций.
3.3.1. Понятие о непрерывных и периодических, изотермических и неизотермических методах.
3.3.2. Методы исследования реакционных смесей, исходных веществ и продуктов твердофазных реакций.
3.3.3. Термические методы анализа.
3.4. Постановка кинетических экспериментов и интерпретация полученных результатов.
3.4.1. Общая характеристика реагентов твердофазных реакций.
3.4.2. Особенности исследования кинетики твердофазных реакций.
3.4.3. Влияние состава атмосферы и давления на скорость твердофазных реакций.
3.4.4. Зависимость скорости топохимических реакций от температуры.
3.4.5. Формы локализации топохимических процессов.
3.4.6. Интерпретация результатов изотермического кинетического эксперимента.
3.4.7. Неизотермические кинетические исследования.
3.5. Механизм твердофазных реакций.
Литература.
Глава 4. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ.
4.1. Металлы.
4.1.1. Особенности химической связи, определяющие физические свойства металлов.
4.1.2. Кристаллическая структура металлов. Влияние структурных дефектов на механические свойства.
4.1.3. Сплавы.
4.1.4. Особенности свойств наноразмерных частиц металлов.
4.2. Полупроводниковые материалы: физические свойства, особенности химической связи.
4.2.1. Особенности электрофизических свойств полупроводниковых материалов.
4.2.2. Особенности химической связи в полупроводниковых материалах.
4.2.3. Влияние различных факторов на ширину запрещенной зоны.
4.2.4. Влияние различных факторов на подвижность носителей.
4.2.5. Влияние примесей и отклонений от стехиометрического состава на величину и тип проводимости кристаллов полупроводников.
4.2.6. Сложные полупроводниковые соединения.
4.2.7. Стеклообразные полупроводники.
4.2.8. Органические полупроводники.
4.3. Строительные, огнеупорные материалы. Керамика и абразивы.
4.3.1. Цемент.
4.3.2. Огнеупоры.
4.3.3. Абразивные материалы.
4.4. Люминофоры.
4.5. Стекло.
4.6. Кристаллические диэлектрики в электронной технике.
4.6.1. Поляризация.
4.6.2. Механические и тепловые эффекты.
4.6.3. Оптические явления. Воздействие электромагнитных полей.
4.7. Жидкие кристаллы.
Литература.
Глава 5. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ СИНТЕЗА НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ С ЗАДАННОЙ СТРУКТУРОЙ.
5.1. Пути управления химическим составом и структурной организацией твердых тел при получении материалов с заданными свойствами.
5.1.1. Классификация физических и химических способов синтеза веществ в твердом состоянии с заданным химическим составом.
5.1.2. Термодинамика зародышеобразования.
5.1.3. Термодинамика роста зародышей. Скорость зародышеобразования.
5.1.4. Влияние несовершенств поверхности на скорость образования зародышей. Кинетика роста кристаллов.
5.2. Выращивание и очистка монокристаллов.
5.2.1. Выращивание монокристаллов из расплавов.
5.2.2. Выращивание монокристаллов из растворов и расплавов-растворов.
5.2.3. Выращивание кристаллов из паровой фазы.
5.2.4. Очистка монокристаллов.
5.3. Получение пленок металлов, полупроводников, диэлектриков.
5.4. Легирование полупроводниковых материалов. Получение p—n-переходов.
5.4.1. Вплавление.
5.4.2. Диффузия.
5.4.3. Ионная имплантация.
Литература.
Глава 6. ФОТОХИМИЯ ТВЕРДОФАЗНЫХ ВЕЩЕСТВ.
6.1. Законы фотохимии.
6.2. Первичные процессы, протекающие в твердофазных материалах под действием света.
6.3. Примеры фотохимических превращений и их применение. Экспериментальные методы фотохимии.
Литература.
Глава 7. МЕХАНОХИМИЯ.
7.1. Физические явления при механических воздействиях.
7.2. Дефекты, образующиеся при механических воздействиях.
7.3. Химические превращения при механических воздействиях.
Литература.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Регулируемый синтез наноструктур — одно из перспективных направлений развития химии твердого тела и химической инженерии.
Литература.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Химия твердого тела, Воробьева Т.Н., Кулак А.И., Свиридова Т.В., 2011 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу, если она есть в продаже, и похожие книги по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить книги


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по химии :: химия :: Воробьева :: Кулак :: Свиридова