ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Беспорядок замещения из "Модели беспорядка Теоретическая физика однородно-неупорядоченных систем " Простейший тип беспорядка реализуется в сплаве замещения. В идеальном кристалле часто оказывается возможным заменить атом элемента А (например, серебра) атомом другого элемента В (например, золота) почти без всякого искажения кристаллической решетки. Это явление, которое наблюдается для различных элементов в металлах, полупроводниках и ионных кристаллах, играет очень важную роль в металлургии и в других областях материаловедения. Если узлы, в которых происходит замещение атомов А атомами В, сами по себе не образуют регулярную решетку, то мы имеем пример беспорядка замещения. [c.18] На практике теория неупорядоченных систем применяется к идеализированным моделям сплавов. Даже в случае сплава малой концентрации примесный атом (это относительный термин) может, вообще говоря, отличаться по размеру от замещаемого атома, так что вблизи него решетка несколько искажается. Замена может также повлиять на распределение электронов в непосредственной близости от примесного атома например, при замене иона Си+ ионом Хп++ последний, имея большую валентность, вызывает вблизи себя появление дополнительного экранирующего заряда. Расчет указанных эффектов даже для изолированных примесей представляет собой важную задачу теории твердого тела этих вопросов мы здесь касаться не будем. Иными словами, не выясняя, откуда это известно, примем, что при замене атома А атомом В в данном узле решетки изменяются значения характерных для данного атома параметров — массы, констант упругой связи с соседями, волновых функций и энергий связанных электронов, поперечного сечения рассеяния и т. д. Все эффекты, связанные с локальным искажением решетки или с экранированием электронами, считаются уже учтенными в самом определении понятия замещения . [c.18] К изучению важных физических следствий, обусловленных взаимодействием между атомами различного типа в сплаве, обычно при ходится рассматривать проблему беспорядка как таковую. В подобных случаях модель сплава замещения представляет собой не более чем первый шаг в решении самосогласованной задачи. Видимо, лучше говорить о ячеистом беспорядке, подчеркивая тем самым изменение свойств топологически упорядоченной решетки при переходе от ячейки к ячейке при этом обходится вопрос об идеальном физическом замещении одной компоненты сплава другой. [c.19] надо задать статическое распределение узлов, в которых произошли замены атомов А атомами В. Проще всего предположить, что эти узлы распределены в пространстве случайно, тогда вероятность найти в любом данном узле атом В будет равна с в — атомной доле атомов данного типа. Однако на самом деле предположение о статистической независимости заполнения соседних узлов не реалистично, так как энергия связи имеет составляющую, обусловленную взаимодействием соседних атомов. К обсуждению этого вопроса мы вернемся в 1.3 и 1.4 и в гл. 5. [c.19] Роль примеси замещения может играть и точечный дефект решетки, например вакансия. Хотя при высокой концентрации вакансий физически невозможно добиться случайного их распре деления в кристаллическом твердом теле, такая система часто использовалась в качестве грубой модели жидкости. Дырочная теория жидкости (см. 2.11) основана на модели решеточного газа ( 1.5), в котором межатомные силы, разумеется, вынуждают атомы занять узлы гипотетической исходной решетки. [c.19] Зная функцию распределения чисел о, по узлам решетки, можно описать все эффекты, связанные с беспорядком. По причинам, которые будут выясняться в 1.3, переменную Ог называют изин-говым спином. [c.19] Вернуться к основной статье