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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 材料综合 » 材料物理 » 为什么GaAs 的100面不是极性面？
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gzhou5

铜虫 (初入文坛)

[求助] 为什么GaAs 的100面不是极性面？ 已有2人参与

同样每层都是只有一种原子Ga或者As，111面是极性面，为什么100面就不是？实在搞不懂。。。
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在路上。。。
1楼 2014-02-20 17:59:35
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avgon

至尊木虫 (著名写手)
引用回帖:
8楼: Originally posted by AreedKing at 2014-08-13 12:11:54
请教一下，我上传的这2张图，图中红线所示平面是否为极性面？图中所示为同一晶面沿不同方向的投影

TM截图20140813120945.jpg

TM截图20140813121046.jpg
...

极性面的判断标准一般是看所考察晶面内阴阳离子的个数是否相等，相等就为非极性，不等就是极性面。极端的情况是一晶面都是同种原子，这种情况的极性最强。当然同时极性的考虑还要看组成元素的电负性差，一般越差越大，极性越大。晶体对称性因素也需要关心，同一个晶体可能会有极性强弱不同的多个极性面。你所给出的图中所标晶面都是同一种离子，属于极性面。
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仰望星空脚踏实地
9楼2014-08-14 10:15:59
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avgon

至尊木虫 (著名写手)
引用回帖:
10楼: Originally posted by AreedKing at 2014-08-14 10:22:24
那这又回到了GaAs的问题上了，GaAs的(100)面也全是同一种原子啊，但是又考虑对称性，然后又确实不是极性面。。。...

沿某一方向看时，还要看这个方向上正负电荷中心是否完全重合，有的晶体按理想结构去考察是重合的，但实际有一定扭曲，就会带来极性。
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仰望星空脚踏实地
13楼2014-08-15 11:49:38
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avgon

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
这是由晶体对称性决定的，对于闪锌矿的GaAs来说，垂直于111面加力会使得正负电荷中心不再重合而出现偶极距，因此(111)为极性面；但垂直于100面加力，正负电荷中心保持重合，没有偶极产生，所以（100）为非极性面。
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仰望星空脚踏实地
2楼2014-02-20 18:12:45
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gzhou5

铜虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by avgon at 2014-02-20 18:12:45
这是由晶体对称性决定的，对于闪锌矿的GaAs来说，垂直于111面加力会使得正负电荷中心不再重合而出现偶极距，因此(111)为极性面；但垂直于100面加力，正负电荷中心保持重合，没有偶极产生，所以（100）为非极性面。

是在外力的作用下才显示？不是本征的？
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在路上。。。
3楼2014-02-20 18:21:16
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avgon

至尊木虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by gzhou5 at 2014-02-20 18:21:16
是在外力的作用下才显示？不是本征的？...

相对于纤维锌矿结构，闪锌矿的对称性较高，前者一般具有自发极化特征，而后者则没有自发极化，但是在外力或外电场做用下导致晶体在特定方向上发生形变引起正负离子中心不再重合，则会产生诱生的极化。
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4楼2014-02-20 22:34:10
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gzhou5

铜虫 (初入文坛)
引用回帖:
4楼: Originally posted by avgon at 2014-02-20 22:34:10
相对于纤维锌矿结构，闪锌矿的对称性较高，前者一般具有自发极化特征，而后者则没有自发极化，但是在外力或外电场做用下导致晶体在特定方向上发生形变引起正负离子中心不再重合，则会产生诱生的极化。...

多谢！这里的极性是否可以理解成 ”方向性“？由于原子吸引电子能力不同，电子密度在靠近As的一侧大。A面是Ga终止面，B面As终止面，因此B面的电子密度要大于A面，因此两面性质不同，分方向，有极性
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在路上。。。
5楼2014-02-21 09:26:48
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橡胶人

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【答案】应助回帖

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是否为正负电荷中心重合所致
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6楼2014-02-21 10:22:06
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avgon

至尊木虫 (著名写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by gzhou5 at 2014-02-21 09:26:48
多谢！这里的极性是否可以理解成 ”方向性“？由于原子吸引电子能力不同，电子密度在靠近As的一侧大。A面是Ga终止面，B面As终止面，因此B面的电子密度要大于A面，因此两面性质不同，分方向，有极性...

极性本质是电性，你所说的两种原子吸引电子能力不同是对的，两面一正一负构成一个偶极，偶极较强的方向压电特征明显。
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7楼2014-02-21 10:55:13
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AreedKing

木虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by avgon at 2014-02-21 10:55:13
极性本质是电性，你所说的两种原子吸引电子能力不同是对的，两面一正一负构成一个偶极，偶极较强的方向压电特征明显。...

请教一下，我上传的这2张图，图中红线所示平面是否为极性面？图中所示为同一晶面沿不同方向的投影
为什么GaAs 的100面不是极性面？
TM截图20140813120945.jpg


为什么GaAs 的100面不是极性面？-1
TM截图20140813121046.jpg
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8楼2014-08-13 12:11:54
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AreedKing

木虫 (小有名气)
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9楼: Originally posted by avgon at 2014-08-14 10:15:59
极性面的判断标准一般是看所考察晶面内阴阳离子的个数是否相等，相等就为非极性，不等就是极性面。极端的情况是一晶面都是同种原子，这种情况的极性最强。当然同时极性的考虑还要看组成元素的电负性差，一般越差越 ...

那这又回到了GaAs的问题上了，GaAs的(100)面也全是同一种原子啊，但是又考虑对称性，然后又确实不是极性面。。。
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10楼2014-08-14 10:22:24
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