Главная страница

С точки зрения расположения атомов кислорода лед представляет собой правильный кристалл. Одна­ко, исходя из расположения протонов, его можно от­нести и к неупорядоченным аморфным телам. Как мы выяснили, неупорядоченное расположение протонов при наличии ионных и ориентационных дефектов по­зволяет льду проводить постоянный ток и в то же время делает возможной диэлектрическую поляризацию. Таким образом, лед проявляет как свойства по­лупроводника, так и свойства диэлектрика (изолято­ра). Принципиальное объяснение столь сложных электрических свойств было выдвинуто в единой тео­рии швейцарской школы.

Однако не следует думать, что тем самым удалось разрешить все проблемы. До сих пор еще остается большое число невыясненных частных вопросов. Не­которые исследователи даже подвергают сомнению результаты описанных экспериментов и их ин­терпретацию. Видимо, в скором времени, когда изучение льда продвинется еще дальше и спорные во­просы удастся разрешить, в единую теорию швейцар­ской школы придется внести какие-то поправки. Ну что ж! Развитие науки всегда шло этим путем.

Выводы об электрических свойствах льда, рас­смотренных выше, основывались на результатах из­мерений, которые проводились главным образом при температурах от 0 °С до примерно -50 °С. Естест­венно, что при более низких температурах электро­проводность льда падает, и он начинает вести себя скорее как диэлектрик, чем как полупроводник. С учетом этого фон Хиппель (Массачусетский техно­логический институт) не так давно высказал предпо­ложение о том, что лед не является полупроводником, а в сущности представляет собой изолятор. Сей­час еще рано говорить,

Выше мы уже обсуждали возможность существо­вания идеального кристаллического льда, т. е. кри­сталла льда с упорядоченным расположением прото­нов. В таком льде, если он и в самом деле существу­ет, диэлектрическая поляризация за счет поворота дипольных молекул воды, видимо, происходить не мо­жет. Подобными свойствами обладают разновидно­сти льда, образующиеся при высоких давлениях.

Вероятно, во всем объеме идеального кристалли­ческого льда с упорядоченным расположением прото­нов дипольные молекулы воды ориентированы в одном направлении. Это означает, что иде­альный кристаллический лед, видимо, поляризован даже в отсутствие электрического поля. Титанат ба­рия, дигидрофосфат калия и другие вещества, обра­зующие подобные кристаллы, принято называть сегнетоэлектриками.

В последние годы время от времени появлялись сообщения о том, что у обычного льда при темпера­турах ниже -150 °С удалось обнаружить сегнетоэлектрические или пьезоэлектрические свойства. Од­нако эксперименты всякий раз проводились со льдом, содержащим некоторое количество примеси, и счи­тать их результаты доказательством того, что сам лед обладает указанными свойствами, нельзя.

Лед, который является кристаллом и который в то же время кристаллом назвать нельзя; лед, прояв­ляющий одновременно н упругие, и пластические свой­ства; лед, представляющий собой полупроводник и в то же самое время диэлектрик, - такова общая картина свойств льда.






Клубные футболки