Кристалл тор түйіндерінде қоспалардың еруінің микроскопиялық моделі

Кристалл тор түйіндерін қоспа атомының орын басу моделін Вайзер ұсынған (4.6-сурет). Қоспа атомдары кристалл тор түйіндеріне ену үшін белгілі бір түйіндер саны бос, яғни еріткіш торында вакансиялар түзілу керек. Бұл кристалдағы химиялық байланыстарды үзу үшін және босаған атомдарды сыртқа шығару үшін энергетикалық шығымды жұмсауды қажет етеді.

 

 

 

4.6-сурет. Вайзер моделі бойынша кристалл торға орын басатын орынға

қоспа атомның ену сызбанұсқасы

 

Бір уақытта бастапқыда қатты фазада өз кристалында болған қоспа атомдары өз торынаң буланады. Олар легирленетін кристалға ауысып, адсорбцияланады және диффузиялық жолмен вакансияларға жетіп, оларда конденсацияланады, яғни қоршаған еріткіш атомдарымен химиялық байланыс түзеді. Сипатталған процестің энергетикасы жүйенің тек бастапқы және соңғы күйлерімен анықталады. Сондықтан қарастырылатын қоспалар үшін еру энтальпиясын жеке сатыларға жауапты энергетикалық шығымдардың қосындысы ретінде бағалауға болады:

Мұндағы А – легирленетін кристалл-еріткіш атомдары, В – қоспа атомдары, ЕА – кристалл-еріткіш атомдарының химиялық байланысы энергиясы, - сублимация жылуы, - қоспа атом кристалл-еріткіш вакансиясында конденсациялағанда бөлінетін энергия, - араласу энтальпиясы. Бұл теңдеу 4 валентті атомдардан тұратын типті моноатомды ковалентті кристалға жазылған. Сондықтан – 4ЕА.