Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
14
Wprowadzenie.Wiązaniawciałachstałych
przewodnikiiprzewodnikijonowe(wśródnichprzewodniki„superjonowe”
lub„przewodnikiszybkichjonów”)tracąwmiaręobniżaniatemperatury
zdolnośćdoprzewodzeniaprąduiuważanesąwniskichtemperaturachza
izolatory.Granicznaumownawartośćprzewodności,poniżejktórejmateriał
jestuważanyzaizolator,jestrówna10
–14S/cm.Wobugrupachkoncentracja
nośnikówładunku(elektronówidziurelektronowychwpółprzewodnikach
ijonówwprzewodnikachjonowych)malejewykładniczozobniżaniemtem-
peratury.Wogólnymwzorzenaprzewodnośćelektryczną
σ
=ne
H
(njestkoncentracjąnośników,a
H
ichruchliwością)parametremkontrolują-
cymprzewodnictwoelektrycznemateriałówtychdwóchgrupjestkoncentra-
cjanośnikówładunku.Wartośćprzewodnościelektrycznejpółprzewodników
zawierasięwtemperaturzepokojowejwgranicachod10
4do10–14S/cm.Do-
kładniejszym,bardziejszczegółowymomówieniemzależnościprzewodności
elektrycznejposzczególnychgrupmateriałówodtemperaturyzajmiemysię
wdalszychrozdziałachtegoopracowania.
Ciałostałejestukłademfizycznymzłożonymzogromnejliczbyelementów
strukturalnych–w1cm
3ciałastałegoznajdujesięwprzybliżeniu1023atomów
lubcząsteczek.Mimotakwielkiejliczbyskładnikówopracowanowfizyceme-
todypozwalającenadokładnącharakteryzacjęiopisciałstałych.Głównym
zagadnieniem,któretrzebapoznać,jestdlaciałstałychprzedewszystkim,
problemsiłwiążącychatomoweelementystrukturyciała,problemnatury
wiązań.Zrozumienienaturysił,czylicharakteruwiązańwkrysztale,wymaga
użyciapojęćiterminologiikwantowej.Potrzebnajestznajomośćbudowyukła-
duokresowegopierwiastkówielementarnychprzyczynistnieniatejokreso-
wościchemicznychwłaściwościpierwiastków,właściwościgeometrycznych
orbitaliwalencyjnychodpowiedzialnychzawiązania.
1.2.Ogólnacharakterystykawiązańwciałachstałych
Siływiążącezesobąatomoweskładnikiciałastałegosąjednymzczynni-
kówdecydującychowłaściwościachfizycznychciałastałego.Wartośćtychsił
iichcharakterzależąodkonfiguracjielektronówwalencyjnychatomówtwo-
rzącychciało.Zależnieodtejkonfiguracjirozróżniasięczterytypywiązań:
wiązaniekowalencyjne,jonowe,metaliczneicząsteczkowe.Kolejnośćwja-
kiejwymieniliśmytewiązaniaodpowiadazmniejszaniusięwartościsiłwią-
żącychiwartościenergiiwiązaniasieci.odrębnympiątymrodzajemwiązań
jestwiązaniewodorowe.
