Вопрос 1 Дефекты кристаллической решётки.

Кристаллическая решетка - пространственная структура, которую формируют частицы, образующие кристаллы. Основу кристаллической решетки составляет элементарная решетка определенной геометрической формы, в вершинах (узлах) которой расположены атомы, молекулы или ионы. Дефект кристаллической решетки - отклонение кристаллической решетки от ее идеального периодического строения. Дефекты оказывают существенное влияние на физические свойства кристаллов. Различают точечные дефекты (вакансии); линейные дефекты (дислокации); и объемные дефекты: трещины, поры, раковины и т.д. Дислокация - в кристаллах - линейный дефект кристаллической решетки, представляющий собой нарушение правильного чередования атомных плоскостей. Вакансия - в кристаллах - отсутствие атома или иона в узле кристаллической решетки. Вакансии находятся в термодинамическом равновесии с кристаллической решеткой, они возникают и исчезают в результате теплового движения атомов. Помимо этого есть ещё специфические дефекты полупроводников. Акцептор - дефект кристаллической решетки полупроводника, в виде примесного атома, который может захватывать электроны из валентной зоны у доноров, образуя при этом дырки, участвующие в электропроводности. Донор - дефект кристаллической решетки полупроводника, способный отдавать электроны в зону проводимости. Доноры в полупроводниковом кристалле могут быть обусловлены примесью или дислокациями. С физической точки зрения дефекты это нарушения порядка атомов или ионов в структуре. Различают дефекты по Шотки (незанятые узлы решетки) и дефекты по Френкелю (смещение местоположения ионов). Две вакансии противоположного знака образуют дефект по Шотки. Пара, состоящая из межузельного иона и оставленной им вакансии, называется дефектом по Френкелю.

Вопрос 2 Теория теплоёмкости Дебая.

ДЕБАЯ ЗАКОН ТЕПЛОЁМКОСТИ - теоретически выведенная П. Дебаем в 1912 ф-ла, согласно к-рой теплоёмкость С твёрдого тела при низких темп-pax T пропорц. кубу темп-ры:

где V - объём, - ср. скорость звука. При низких темп-pax можно не делать различия между теплоёмкостью при пост. объёме и пост. давлении С_р, поскольку в данному случае .

Для всех твёрдых тел при теплоёмкость решётки удовлетворительно описывается ф-лой (*). Это связано с тем, что при низких темп-pax дебаевское приближение (см. Дебая теория) соответствует характеру колебат. спектра твёрдого тела: существованию трёх акустич. ветвей колебаний (см. Динамика кристаллической решётки). Различие проявляется вблизи температурных границ Т_гр применимости теории Дебая. Для простых кристаллич. решёток (элементы и простые соединения) T_гр порядка неск. десятков К. Для более сложных решёток, а также для анизотропных структур (например, квазидвумерных и квазиодномерных) T_гр существенно ниже ( , где - Дебая температура).

При сравнении эксперим. результатов с Д. з. т. имеется в виду только теплоёмкость решётки и исключается её электронная и др. составляющие (см. Теплоёмкость).

Билет 7