Новости науки и техники

Взгляд в 2020 год. Лазеры
Будущие открытия в области физики лазеров.
Корреспонденты журнала Nature опросили ученых из разных областей науки.

Те, кто задумал и изобрел лазер 50 лет назад не могли предсказать той роли, которую они стали играть в течение последней половины века: от средств связи до контроля окружающей среды, от производства до медицины, от развлечений до научных исследований. Далее...

Лазер

ковалентные кристаллы

КОВАЛЕНТНЫЕ КРИСТАЛЛЫ - кристаллы с ко-валентными хим. межатомными связями. К. к. образуются чаще всего из элементов IV и близких к ней групп периодической системы элементов с тетраэдрич. гибридизацией валентных орбиталей, так что химическая связь осуществляется парами электронов, локализованных между близко расположенными атомами (см. Ковалентная связь). Вследствие направленности и прочности этой связи К. к. обладают высокой твёрдостью, упругостью, нек-рые из них - хрупкие. К. к. обычно имеют высокую теплопроводность. Наиб. типичным представителем К. к. является алмаз (С), к ним относятся также кремний (Si), германий (Ge), серое олово -Sn, ряд соединений из элементов, равноотстоящих вправо и влево от вертикали IV группы периодич. системы. Это - соединения A^III B^V, напр, боразон (BN), GaAs, GaSb, InAs, A1P; A^IIB^VI - окись бериллия (BeO), цинкит (ZnO), сфалерит (ZnS), CdTe и др. По характеру электронного спектра все эти соединения - полупроводники, ширина запрещённой зоны к-рых изменяется в пределах от 0,2 до 2-4 эВ. По мере расхождения по горизонтали периодич. системы в соединениях A^IB^VII-CuCl, CuBr, Agl ковалентная связь ослабляется, приобретает частично ионный характер, а при спуске вдоль вертикалей возрастает и доля металлизации, напр. кристаллы белого олова -Sn практически металлические.

Нек-рой долей металличности обладают и К. к. тройных и более сложных соединений, напр, халькопирит (CuFeS₂), станнин (Cu₂FeSnS₄), CdSnAs₂ и др., имеющих также тетраэдрич. координацию атомов. Примерами К. к. с октаэдрич. координацией могут служить PbS, PbSe, SnTe, Bi₂Te₃, Bi₂TeS₂ и пр. Мн. кристаллы гетеродесмичны, т. е. атомы в их кристал-лич. структурах имеют связи разл. типа. Так, кристаллы графита С ковалентны по характеру связей внутри атомных сеток, но связи между сетками ван-дер-ваальсовы. Аналогично описываются структуры элементов, близких к IV подгруппе, напр. Р, S, Se, Те, атомы в них образуют ковалентно связанные группировки, но между группировками связь ван-дер-ваальсова.

Мн. К. к. находят широкое техн. применение: используются, напр., природный и синтетич. алмазы, в больших кол-вах производятся особо чистые кристаллы кремния, являющиеся основой полупроводниковой электронной техники, а также К. к. Ge, GaAs и др.

Б. К. Вайнштейн.

<< Предметный указатель >>