к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Переход металл - диэлектрик

Переход металл - диэлектрик - фазовый переход, сопровождающийся изменением величины и характера электропроводности при изменении температуры Т, давления р, магн. поля Нили состава вещества. П. м. - д. наблюдаются в ряде твёрдых тел, иногда в жидкостях и газах (плотных парах металлов). Проводимость15044-105.jpg при П. м. - д. может меняться сильно (в 107 раз в V2O3, в 1010 раз в нестехиометричном ЕuО). П. м. - д. легко идентифицируется, если он является фазовым переходом первого рода. В случае перехода 2-го рода классификация его как П. м. - д. часто затруднительна и условна, т. к. при15044-106.jpg проводимость15044-107.jpg по обе стороны перехода и в самой точке перехода непрерывна. Строгое же разделение веществ на металлы и диэлектрики (полупроводники)можно дать только при Т = 0К: у металлов при Т =15044-108.jpg у диэлектриков15044-109.jpg С ростом Т в металлах обычно сопротивление растёт, а в диэлектриках и полупроводниках падает.
В стандартной зонной схеме твёрдых тел в диэлектриках и полупроводниках заполненные зоны отделены от пустых запрещённой зоной (энерге-тич. щель)15044-110.jpg а в металлах есть зоны, заполненные частично, и электроны могут двигаться по этим зонам в слабом электрич. поле (см. Зонная теория ).Структура зон в одноэлектронном приближении связана с симметрией кристаллич. решётки. П. м. - д. может быть связан с изменением решётки, т. е. со структурным фазовым переходом. Такова природа П. м. - д. во мн. квазиодномерных соединениях и квазидвумерных соединениях (слоистых). В этом случае переход наз. Пайерлса переходом или переходом с образованием волны зарядовой плотности. С изменением симметрии решётки связаны П. м. - д. и в др. веществах, напр. переход белого олова в серое ("оловянная чума"). С изменением ближнего порядка связаны П. м. - д., происходящие при плавлении мн. полупроводников (см. Дальний и ближний порядок ).Так, в Ge и Si, имеющих в твёрдой фазе решётку типа алмаза, при плавлении меняется ближний порядок и они становятся жидкими металлами.
Уширением разрешённых зон и исчезновением энер-гетич. щели, обусловленными изменением симметрии решётки, обычно объясняют и металлизацию мн. диэлектриков и полупроводников при высоких давлениях. Возможно, этим определяется наличие металлич. ядра в недрах Земли.
Во мн. веществах наличие диэлектрич. осн. состояния (при Т - 0 К) и П. м. - д. не объясняются одноэлектронной зонной схемой и связаны с межэлектронным взаимодействием. Напр., во мн. соединениях переходных и редкоземельных металлов (лантаноидов)электроны внутренних, частично заполненных d- или f-оболочек оказываются локализованными в ионном остове, и перенос их на соседние ионы, требующийся для появления металлич. проводимости, невозможен вследствие большого проигрыша в энергии межэлектронного взаимодействия (перенесённый "лишний" электрон сильно отталкивается от уже имеющегося на ионе "своего" локализов. электрона). Вещества, являющиеся диэлектриками по этой причине, наз. моттовскими диэлектриками (или диэлектриками Мотта - Хаббарда). К ним относятся, напр., оксиды переходных металлов типа NiO, СоО и т. д. П. м. - д. в подобных системах может быть связан с исчезновением мотт - хаббардовской щели, напр. при изменении давления или температуры. Видимо, такова в осн. природа П. м. - д. в V2O3 и в сходных соединениях, хотя определ. вклад в переход здесь может давать и взаимодействие электронов с решёткой. В общем случае выделение осн. причины П. м. - д. часто затруднительно, т. к., по-видимому, в переход дают вклад разные механизмы. Если П. м. - д. имеет характер моттовского, то он обычно тесно связан с изменением магн. свойств вещества, т. к. локализов. электроны обладают локализов. магн. моментом. Поэтому вещества в фазе моттовского диэлектрика обычно имеют магн. упорядочение (как правило, антиферромагнитное).
В неупорядоченных системах (неупорядоченные сплавы, сильнолегиров. полупроводники, аморфные вещества) состояние электрона, движущегося в случайном (хаотич.) потенциале, может оказаться локализованным в пространстве, несмотря на то, что его энергетич. спектр непрерывен (андерсоновская локализация). Соответственно подвижность электрона обращается в нуль, и вещество может оказаться диэлектриком. В этих случаях П. м. - д. (или обратный переход) может быть вызван изменением степени неупорядоченности системы или изменением концентрации электронов (химического потенциала), если уровень Ферми пересечёт т. н. порог подвижности и выйдет в область делокализов. состояний.
Явление П. м. - д. используется на практике (термисторы и резисторы, устройства для записи и хранения информации и т. д.).

Литература по

  1. Мотт Н. Ф., Переходы металл - изолятор, пер. с англ., М., 1979; Бугаев А. А., Захарченя Б. П., Чудновский Ф. А., Фазовый переход металл - полупроводник и его применение, Л., 1979.

    Д. И. Хомский.

    к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

    Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

    НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
    Рыцари теории эфира
     18.10.2019 - 14:00: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биохимия мозга от проф. С.В. Савельева и не только - Карим_Хайдаров.
    18.10.2019 - 07:39: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
    18.10.2019 - 07:34: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
    18.10.2019 - 07:26: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
    17.10.2019 - 18:29: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Ядерные эксперименты - Карим_Хайдаров.
    17.10.2019 - 06:07: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
    17.10.2019 - 06:05: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> КОМПЬЮТЕРНО-СЕТЕВАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
    17.10.2019 - 06:01: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМЫ МЕДИЦИНЫ - Карим_Хайдаров.
    16.10.2019 - 19:24: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Ю.Ю. Болдырева - Карим_Хайдаров.
    14.10.2019 - 03:09: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Марины Мелиховой - Карим_Хайдаров.
    13.10.2019 - 18:09: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Светланы Вислобоковой - Карим_Хайдаров.
    13.10.2019 - 08:05: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Декларация Академической Свободы - Карим_Хайдаров.
    Bourabai Research Institution home page

    Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution