|
|
лов с модулированными структурами (см. Волны зарядовой плотности} в К. привлекается аппарат обобщ╦нных групп симметрии.
В К. изучается и влияние реальной структуры па физ. свойства кристаллов. К дефектам структуры чувствительны мн. свойства кристаллов: электропроводность, механич., оптич. и др. свойства. Важнейшие задачи К,≈ установление зависимостей изменения физ. свойств кристаллов от их состава, строения и реальной структуры, а также полек способов управления свойствами материалов и создание новых структур (текстур и композитных материалов) с оптим. сочетанием ряда свойств для практич, применения.
Лит.: Най Д ж., Физические свойства кристаллов и их описание при помощи тензоров и матриц, прр, с англ., 2 изд., М., 1(Н>7; Сиротин Ю. И., Ш а с к и л ь с к a u М. П., Оежжы кристаллофизики, 2 изд., М,, 1974; Современная кристаллография, т. 4, М., 1981; см. также лит, « ст. Кристаллография, Симметрия -кристаллов. К. С. Александров.
КРИСТАЛЛОФОСФОРЫ (от кристаллы и греч. phos≈ снет, рпогоя ≈ несущий) ≈ исорганич. кристаллнч. люминофоры {в осп.≈ искусственно приготовленные}. Лю-.микесценция К. MOJKCT возбуждаться светом, электрич. током, потоком электронов (к а т о д о л ю м и и о-фор ы), рептг. и радиоакт. излучениями (сцинтилля-торы]. К. могут быть полупроводники и диэлектрики (имеющие чаще всего центры люминесценции, образованные активаторами или дефектами кристаллнч, решетки).
Основу К. обычно составляют кристаллы с шириной запрещ╦нной зоны 1,5≈10 эВ. К ним относятся в первую очередь соединения типа A^By^ (ZnS, CdS, ZnSe,
CdSe и Др.), соединения ^ni^V Щ╦лочногалоидные кристаллы. Применяются также соли кислородсодержащих кислот, соединения типа гранатов и т. д. В качество активаторов используются примеси Ag, ("u, Mg, редкоземельных и нек-рых др. элементов, К. обозначают хим. символами вещества, образующего крнсталлич. структуру, и активатора, iieup. ZnS-CdS : Ag, Си. Центрами люминесценции в К. могут также служить сверх-стсхиомстрич. атомы вещества основы {самрактпвпро-ванне К.). К- применяют в люминесцентных лампах, светящихся экранах, люминесцентных панелях и индикаторах, свстодиодах и т. д.
Люминесценция К. может происходить как в результате возбуждения непосредственно центров люминесценции, так и при поглощении энергии возбуждения кристаллич. реш╦ткой или др. примесями (сенсибилизаторами). Механизм люминесценции К. в осн. реком-бинационный.
Осн. параметры К.≈ выход люминесценции, с╦ спектр и время затухания. Выход люминесценции для К. может достигать десятков процентов и сильно зависит от концентрации активатора и неконтролируемых примесей ≈ тушителей. Поэтому технология создания К. требует особой чистоты исходных веществ. Выход люминесценции К., особенно имеющих в сво╦м составе специально введ╦нные тушащие центры, зависит от темп-ры и может резко меняться при изменении темп-ры даже на неск, градусов (такие К, используют для визуализации тепловых полей в радиовизорах, теплоштэо-рах и т. д.). В нек-рых К. при облучении видимым или УФ-светом энергия возбуждения запасается на метаста-бильных уровнях захвата электронов (ловушках) и может освобождаться при нагревании (термовысвечивание) или при облучении ИК-светом (вспышечныс К.). Метод термовысвечивания используют для определения энергетдч. спектра уровней захвата. Вспышечные К. применяют в ИК-приборах ночного видения, для визуализации распределения ИК-излучения.
Др. важный параметр К.≈ время затухания люминесценции. Так, в качестве сцинтилляторов, где необходимо хорошее временное разрешение, применяют К. со временем затухания в неск. наносекунд (ZnS : Ag, щелочногалоидные кристаллы типа Csl : Tl, Nal : Т1
и др.)» Для экранов электронно-лучевых трубок ≈ К. со временем послесвечения от микросекунд до неск. секунд (ZnS-CdS ; Си и др.), для индикации стрелок приборов, часов и т. д.≈ т. н. составы временного действия с длительностью послесвечения до неск, часов (светосоставы на основе К. ZnSi ; Си, SrS : Си, Bi). При включении в состав К. источника возбуждения (напр., радиоакт, солей) получают т. к. светосоставы пост, действия.
Спектр люминесценции К. определяется в осн. типами центров люминесценции, т. е. видом активатора. В люминесцентных лампах подбираются К., позволяющие получить источники света с различной цветовой темп-рой" Гчаще всего ЗСая(РО4)2Са(Г, Cl)s : Si), MnJ. В телевизионных трубках используют К, с повышенной стойкостью к облучению электронами; белый цвет свечения экрана обеспечивают смешением ж╦лтого свечения ZnS -CdS : Ag и голубого ZnS : Ag. В цветных телевизорах применяют К. тр╦х цветов: ZnS : Ag ≈ голубой, Zn2Si04 : Mn ≈ зел╦ный, Zn3(PQ4)2 : Мп Сили YVO4 : KuJ ≈ красный.
К др. параметрам К. относятся их стойкость к равл. облучениям и атм. воздействию, яркость свечения, зависимость выхода люминесценции от возбуждения, гра-нулометрич. состав для порошковых К. и т, д.
Синтез К. осуществляется чаще всего прокалкой тв╦рдой шихты при темп-рах 800≈1500 К; нок-рьте К. получают из газовой фазы или расплава. Центры люминесценции в К. можно рассматривать как сильно разбавленный раствор дефектов в регулярной реш╦тке, а процесс синтеза К.≈ как растворение активатора и его диффузию, скорость к-рой и концентрация примесей могут быть рассчитаны. Добавление в шихту веществ (плавней) с темп-рой плавления ниже темп-ры синтеза К. приводит к снижению поверхностного натяжения, что ускоряет и облегчает синтез К. Атомы плавня могут служить также зарядокомпенсирующей добавкой. Так, при синтезе цинксульфидных К. в качестве плавней используют хлористые соединения.
Лит,,: Г у гель Б. М., Люминофоры для элеитроиаку-умиой промышленности, М., 1967; Физика и химия соединений
A^BV^ пер. с англ., М└ 1970; Г у р в и ч А. М., Введение в физическую химию кристаллофосфоров, 2 изд., М., 1982.
Э. А. СвириОенков.
КРИСТАЛЛОХИМЙЧЕСКИИ РАДИУС ≈ характеристика атомов и ионов, позволяющая оценивать межатомные расстояния в кристаллах (см. Атомный радиус]. КРИСТАЛЛОХИМИЯ ≈ раздел кристаллографии, в к-ром изучаются закономерности расположения атомов в кристаллах и природа хим. связи между ними. К. основана па обобщении результатов экспериментальных рентгепографич. и др< дифракц. методов исследований атомной структуры кристаллов (см. Кристаллическая структура^ Рентгеновский структурный анализ, Электронография, Нейтронография^ на классических и квантовых теориях хим. связи, на расч╦тах энергии кристаллич. структур с учетом симметрии кристаллов. Кристаллохим. закономерности позволяют объяснить и в ряде случаев предсказать, исходя ия хим. состава вещества, расположение атомов или молекул в кристаллич. структуре и расстояния между ними.
Хим. связь между атомами в кристаллах возникает за сч╦т взаимодействия внеш. валентных электродов атомов, тогда как внутренние электронные оболочки практически остаются неизменными. На рис. 1 показаны типичные кривые потснц. энергии и(г) межатомного взаимодействия. Равновесное расстояние гр между атомами обычно составляет 0,15≈0,40 нм (в зависимости от типа хим. связи). При сближении атомов иа расстояния меньшие, чем равновесное, возникает резкое их отталкивание. Это позволяет в первом: приближении приписать атомам для того или иного типа связи опре-дел. «размеры», т. е. нек-рые пост, радиусы, и тем самым перейти от физ. модели кристалла как атомно-электроьшои системы к его геом. модели как системе
∙^^к
X
о
с;
и
г
о.
515
зз*
