Интеркалирование соединения (от лат. calarius - вставной, добавочный). В ряде крис ич. структур есть прочная связь атомов внутри в, но
сами слои связаны более слабыми силами, напр, ван-дер-ваальсовыми. В такие слоистые
кристаллы можно ввести дополнит, атомы или молекулы, к-рые раздвигают слои исходного
кристалла. В результате образуются структуры, состоящие из чередующихся исходных
слоев и новых слоев введённых атомов или молекул. Их наз. И. с., а сам процесс
введения дополнит, групп - и нт е р калированием. И. с. получены впервые на
основе кристаллов дихалькогенидов переходных металлов МХ2. Эти кристаллы
состоят из слоев, каждый из к-рых представляет сэндвич из двух слоев халькогенов
X(S, Se) со слоем металлич. атомов М между ними (Та, Мо и т. п.).
Атомы
металла и халькогена в сандвиче удерживаются сильной, преим. ковалентной связью, но между собой слои МХ2 соединеиы ван-дер-ваальсовыми силами. Слоистые кристаллы удаётся интеркалировать металлами, водородом, молекулами типа NH3 и большими органич. молекулами [1]. В последнем случае слои раздвигаются на большие расстояния, и, напр., в соединении TaS2 (октадециламин)1/3
это расстояние достигает 56Е., в то время как в исходном кристалле оно
@3Е (рис.).
Др. семейство И. с. получено на основе графита [2]. Связь слоев в
кристалле графита слаба, и его удаётся интеркалировать металлами.
Степень интеркалирования легко контролируема, получены соединения типа СnА, в к-рых слои графита разделены слоем интеркалянта А.
И. с. представляют интерес для физики твёрдого тела и техн. применений с разных точек зрения. Связь введённых
атомов или молекул с исходными слоями образуется за счёт полного или
частичного перехода электронов с интеркалянта на слои исходного
материала пли в пространство между ними. Поэтому И. с. обладает
электронными свойствами, отличающимися от свойств исходных материалов.
Так, кристаллы MoS2, являющиеся полупроводниками, после их интеркалирования атомами щелочных металлов превращаются в сверхпроводники (с критич. температурами ~6 К). Графит относится к полуметаллам, его интеркалирование атомами щелочных металлов также даёт сверхпроводники, хотя ни графит, ни щелочные металлы сверхпроводимостью не обладают. Интеркалирование графита органич. молекулами приводит к возникновению в слоях графита
концентрации носителей заряда,
типичной для металлов. Кроме того, присутствие легко поляризующихся
интеркалянтов может существенно изменять свойства металлич. слоев и
способствовать повышению температуры сверхпроводящего перехода [3].
"Раздвижка" металлич. слоев атомами или молекулами приводит к сильной
анизотропии электронных свойств. В частности, анизотропия проводимости
возрастает более чем в 103 раз. Сверхпроводимость интеркалированных дихалькогенидов переходных металлов приближается к квазидвумерной (см. Квазидеумерные соединения), а взаимодействие слоев - к джозефсоновскому [3, 4, 5] (см. Джозефсона эффект).
В И. с. в одном кристалле удаётся совместить свойства исходного материала и интеркалянтов. Так, при интеркалировании TaS2
атомами Fе или Мn получаются системы, к-рые являются одновременно
сверхпроводниками и магнетиками. Интеркалирование - эфф. метод
конструирования новых проводящих материалов.
Процесс интеркалирования может быть электрохим. и обратимым, что
позволяет использовать его для создания новых типов твердотельных
аккумуляторов. Соединение TiS2, интеркалированное Li, оказалось удобным для получения лёгких и энергоёмких аккумуляторов.
Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?
Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).
Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.
Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.
Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.
Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
