О механизме нестехиометричности и ее влияние на образование в сапфире микрочастиц второй фазы

Abstract

Впервые сделана попытка связать расстехиометрию монокристаллов сапфира с разрывом ионно-ковалентных связей в кристаллической решетке с образованием в результате этого газ-вакансионных комплексов, в составе которых примесные атомы углерода и матричные атомы Al и O диффундируют к поверхности, затем десорбируются. Получены уравнения зависимости концентраций избыточных катионных и анионных вакансий от констант скоростей разрыва химических связей, коэффициентов диффузии Di атомов Al и O, времени их десорбции из объема и доли атомов, поступающих на поверхность сапфира из газовой среды. Высказывается предположение, что предложенная модель механизма нестехиометричности справедлива для всех оксидных и других кристаллических соединений, состоящих из химических элементов, температура плавления которых (кристаллов Al, Na, K, твердых O₂,Cl) меньше температуры плавления кристаллических соединений (Al₂O₃, NaCl, KCl).

Вперше зроблена спроба зв'язати нарушення стехіометрії монокристалів сапфіра з розривом іонно-ковалентних зв'язків в кристалічних гратках з утворенням в результаті цього газ-вакансійних комплексів, у складі яких домішкові атоми вуглецю і матричні атоми Al і О дифундують до поверхні, потім десорбуються. Одержані рівняння залежності концентрацій надмірних катіонних і аніонних вакансій від констант швидкостей розриву хімічних зв'язків, коефіцієнтів дифузії Di атомів Al і О, часу їх десорбції з об'єму, і частки атомів, що поступають на поверхню сапфіра з газового середовища. Висловлюється припущення, що запропонована модель механізму нестехіометричності справедлива для всіх оксидних і інших кристалічних сполук, що складаються з хімічних елементів, температура плавлення яких (кристалів Al, Na, К, твердих O₂,Cl) менше температури плавлення кристалічних сполук (Al₂O₃, NaCl, KCl).

An attempt to constitute a link non-stochiometric single crystal of sapphire with the break of ion-covalent communications in a crystalline grate is first done, with formation as a result of it gas-covalent complexes in composition which admixture atoms of carbon and matrix atoms Al and O diffuse to the surface, after adsorption. Equalizations of dependence of concentrations of surplus cation and anion vacancies from the constants of speeds of break of chemical communications, coefficients of diffusion Di of the Al and O atoms, time of their desorption from a volume, and share of atoms acting on the surface of sapphire from a gas environment are collected. Supposition speaks out, that the offered model of mechanism of non-stochiometric is just for all oxide and other crystalline connections, consisting of chemical elements temperature of melting of which (the Al crystals, Na, K, hard O₂,Cl) less temperature of melting of crystalline compound (Al₂O₃, NaCl, KCl)).