Релаксация неполярных поверхностей ионных кристаллов

Смещение поверхностного слоя
в объем твердого тела,
атомы разного сорта

Поверхности двух типов

полярные и неполярные

Плоскость, параллельная поверхности содержит не одинаковое число катионов и
анионов, имеет не скомпенсированный заряд

Неполярные
поверхности -.

Заряд равен нулю
( NaCl (100) или MgO (100), GaAs (110))

случае щелочногалоидных
кристаллов можно опираться
на теоретические оценки
Взаимодействие ионов

Потенциал в любой внешней по отношению
к данной пластине точке экспоненциально
затухает по мере удаления от нее:

Происходит “взъерошивание” поверхности - анионы меньше смещаются в сторону объема, чем катионы

Вклад даже ближайших пластин не превышает 10% от общей величины потенциала

U(z)~exp(-2πa/z).

Средняя поверхностная плоскость

смещена в сторону объема

Ионы на поверхности –
в асимметричном поле

образце
Различие - в количестве связей между плоскостями, параллельными поверхности.

Две связи на катион вдоль поверхностного слоя,
одна связь со следующим слоем.

⏐d--d+⏐, возрастает с увеличением разности поляризуемости ионов ⏐α--α+⏐

Важна поляризация ионов

Неодинаковое смещение ионов разного знака

Есть релаксация

Нет релаксации

Одна связь на катион вдоль
поверхностного слоя, две связи
со следующим слоем.

Поляризуемость катионов
меньше по сравнению с
поляризуемостью анионов