Переход в тонких пленках

Переходы в тонких пленках и в других образцах малых размеров. [c.742]

Изучение переходов в тонких пленках или других образцах малых размеров могло бы оказаться хорошей проверкой для теории, использующей концепцию параметра упорядочения, например теории Гортера и Казимира. Если размеры образца достаточно малы, то параметр упорядочения ш не будет меняться вдоль образца, хотя в случае, когда образец помещен в сильное магнитное поле, его величина может заметно отличаться от соответствующего равновесного значения в нулевом поле Полная свободная энергия во внешнем ноле Яд складывается пз свободной энергии в поле, равном нулю, и магнитной энергии [c.742]

Абрикосова теория переходов в тонких пленках 743, 762 Абсолютной температуры определение 438, [c.926]

Перенос но пленкам Не II 794, 855, 859, 867 Переохлаждение и перегрев сверхпроводников 627, 650, 657, 731, 750 Переход в тонких пленках 742, 745, 74( [c.930]

Пайку, при которой припой образуется Б результате контактного плавления соединяемых металлов, промежуточных покрытий илн прокладок, называют контактно-реактивной пайкой. Контактное плавление, являющееся фазовым переходом первого рода (изменение термодинамического состояния сопровождается конечным тепловым эффектом п изменением структуры), наблюдается у материалов, образующих эвтектики или имеющих минимум на диаграмме плавкости. Процесс контактного плавления состоит из двух основных стадий 1) подготовительной, заключающейся в образовании в зоне твердых растворов устойчивых зародышей жидкой фазы, их последующего диффузионного роста и слияния в тонкую пленку 2) собственно контактного плавления — движения межфазных границ, определяемого чисто диффузионным механизмом. Подготовительная стадия определяется в основном граничной кинетикой и включает в себя процессы взаимодействия в твердой фазе на активных центрах (образование химической, в частности, металлической связи) и последующий процесс взаимной диффузии в зоне мостиков схватывания. Таким образом, на отдельных локальных участках зоны контакта образуется диффузионная зона шириной X, подчиняющаяся законам граничной кинетики. Из уравнения X — = О фш) при следующих значениях констант Р = 10 см = [c.46]

Обраш,ает на себя внимание тот факт, что максимальный ток на границе контакта приходится на элементы, работающие не в объеме электролита, а в тонких пленках, причем, чем тоньше слой электролита, тем выше значение максимального тока. Последнее становится понятным, если учесть, что на границе контакта омическое сопротивление практически равно нулю, и величина тока определяется лишь поляризацией. Учитывая, что поляризуемость анода ничтожна и не меняется при переходе от объема к пленке, а поляризуемость катода с утоньшением пленки уменьшается, то величина [c.139]

Основное предположение линейной механики разрушения состоит в том, что трещина распространяется тогда, когда величина коэффициента интенсивности достигает критического значения, характерного для данного материала. Совершенно эквивалентная формулировка этого предположения состоит н том, что сила G, движущая трещину, превосходит критическое значение — сопротивление распространению трещины. Формула (19.4.4) утверждает эквивалентность двух этих формулировок. Что касается механического содержания принятой гипотезы и всей теории в целом, на этот вопрос можно ответить по-разному, а в рамках формальной теории вообще его можно не ставить. Тем не менее некоторые соображения могут быть высказаны. В оригинальной работе Гриффитса предполагалось, что освобождающаяся при росте трещины упругая энергия расходуется на увеличение поверхностной энергии если есть поверхностная энергия на единицу площади, то сила сопротивления движению трещины G = Анализ Гриффитса в течение долгих лет считался безупречным, хотя в нем содержится некоторый органический дефект. Энергия поверхностного натяжения вводится в уравнения теории как нечто данное и постороннее по отношению к упругому телу. На самом деле, поверхностная энергия есть энергия поверхностного слоя, свойства которого в той или иной мере отличаются от свойств остального материала и при решении задачи теории упругости этот поверхностный слой нужно как-то моделировать. Простейшая схема будет состоять в том, чтобы рассматривать поверхностный слой как бесконечно тонкую пленку с постоянным натяжением 7. Если контур свободного отверстия имеет кривизну, то поверхностное натяжение дает нормальную составляющую силы на контуре. При переходе к разрезу, в вершине которого кривизна становится бесконечно большой, поверхностное натяжение создаст сосредоточенные силы. В результате особенность у кончика трещины оказывается более высокого порядка, а именно, вида 1/г, а не 1/У г. На это обстоятельство было обращено внимание Гудьером, однако полное решение задачи было опубликовано много позже. В связи с этим можно выразить сомнение, связанное с тем, в какой мере пригодно представление о поверхностном натяжении в твердом теле как о натянутой бесконечно тонкой пленке, а особенно в какой мере эта идеализация сохраняет смысл при переходе к пределу, когда отверстие превращается в бесконечно топкий разрез. [c.664]

Значения R i с определяют при одной выбранной частоте переменного тока (например, 400 Гц) и при одном напряжении (например, 100 мВ). На выбранную частоту синхронно настраивают осциллограф и усилитель к осциллографу. Баланс моста достигается путем компенсации сопротивления и емкости ячейки (пленки) с помощью переменных сопротивлений и магазинов емкостей. О достижении баланса свидетельствует переход синусоиды на осциллографе в тонкую горизонтальную линию. [c.64]

Для обеспечения внешнего трения необходимо, чтобы единичные неровности, имеющиеся на поверхности более твердого тела, обтекались более мягким материалом, по которому они скользят. Моделью такой неровности может быть принят единичный сферический сегмент. При скольжении его по пластически деформируемому полупространству впереди образуется валик, а сзади канавка. Сопротивление обусловлено объемным деформированием тонкого поверхностного слоя и преодолением адгезионных связей, возникающих между пленками, покрывающими твердые тела. Установлено, что обтекание материалом неровности переходит в накопление этого материала перед неровностью при выполнении следующего неравенства [c.193]

Как показывает опыт эксплуатации турбин, наиболее распространенными являются поломки лопаток в зоне перехода среды через линию насыщения. Это объясняется несколькими факторами (см. гл. 3). Во-первых, содержащиеся в паре примеси могут служить ядрами конденсации, вызывая более раннюю конденсацию пара на мелких каплях с высокой концентрацией загрязнений. При этом, если в осадок выпадают гигроскопические примеси, такие, как гидрооксид натрия, они начинают поглощать влагу задолго до линии насыщения, превращаясь в капли концентрированного раствора. Во-вторых, ниже линии насыщения в отдельных местах проточной части турбины может происходить выпаривание и высушивание высококонцентрированных коррозионно-активных тонких пленок и капель. В частности, такими местами могут служить корневые сечения рабочих лопаток, в зоне которых из-за высоких местных концевых потерь кинетической энергии пар по параметрам торможения может оказаться перегретым. Тогда мелкие капли влаги, образовавшиеся за сопловым аппаратом или предыдущей ступенью, попадая на поверхность рабочей лопатки, будут испаряться, образовывая отложения коррозионно-активных веществ. В этом случае при низком содержании вредных примесей в паре [c.285]

При переходе от толстых пленок к тонким уравнения (1-1-4) и (1-1-5) остаются в силе, если [c.9]

Действительно, расклинивающее давление актуально для тонких пленок и капелек, при этом же основным термическим сопротивлением является термическое сопротивление фазового перехода. Подвижность жидкой фазы, вызванная расклинивающим давлением, не должна проявляться в суммарных характеристиках термического сопротивления конденсата. [c.148]

Ввиду того что атомы на поверхности наночастиц имеют соседей только с одной стороны, их равновесие нарушается и происходит структурная релаксация, которая приводит к смешению межатомного расстояния в слое толщиной 2...3 нм. Поэтому поверхностные слои частиц оказываются растянутыми, а внутренние — сжатыми. В наночастицах реализуются условия, при которых межатомное расстояние закономерно изменяется при переходе от центра частицы к ее поверхности. Ультрадисперсные частицы имеют существенно искаженную кристаллическую решетку, что влияет на энергию активации большинства процессов, в которых они участвуют, меняя их привычный ход и последовательность. Ультрадисперсные системы состоят из фрагментов, размеры которых (в трех или двух измерениях) сравнимы с длиной свободного пробега каких-либо коллективных возбуждений либо с характерной корреляционной длиной того или иного явления [Г . Под это определение, согласно [2], подпадают нанопорошки, аэрозоли, тонкие пленки, кристаллические усы и высокопористые материалы. Важнейшей их особенностью является развитая поверхность, вблизи которой находится значительная доля атомов (молекул). Малые кристаллические или аморфные частицы, из которых состоят нанопорошки, занимают промежуточную позицию между кластерами и однородными материалами. Для частиц та- [c.254]

В процессе плавления полупрозрачного стеклообразного материала, такого, как кварц или стекло Пирекс , температура нагреваемой поверхности может достигать очень высоких значений. Например, сообщалось [23, 24], что при уносе массы кварца на его поверхности достигается температура 2700 К. При таких высоких температурах все стеклообразные материалы переходят в жидкое состояние и их вязкость в сильной степени зависит от температуры [18]. Поэтому при уносе массы стекло- образного материала в высокотемпературной области вблизи поверхности существует очень тонкий жидкий слой, в котором в основном и происходит унос. По мере удаления в глубь тела от нагретой поверхности температура понижается и материал постепенно переходит из жидкого состояния в твердое. Нахождение распределения температуры в плавящемся стеклообразном материале важно для определения количества вещества, уносимого за счет сдува жидкой пленки и за счет испарения. В статье Бете и Адамса [25] обсуждается вопрос об определении температуры поверхности и скорости уноса массы стеклообразного материала. [c.511]

Плавление наступает, когда пересыщение твердого раствора происходит в определенном объеме контактирующих металлов, большем некоторой критической величины. Влияние окружающей среды на контактное плавление сказывается на изменении состава, строения и толщины окисных пленок на поверхности металлов. При нагреве в восстановительных атмосферах пленка окислов тонкая и может быть полностью удалена, поэтому условия взаимодействия металлов более благоприятные. В нейтральных атмосферах пленка толще, при температуре контактного плавления она может являться разграничивающим слоем или плавиться и переходить в жидкое состояние, оказывая то или иное влияние на процесс контактного плавления. Удаление окисной пленки флюсом при контактном плавлении может быть более полным, но при этом не исключено взаимодействие флюса с металлами. [c.141]

Барьер синергетического потенциала и), разделяющий режимы холодной и взрывной кристаллизации, пропадает, если плотность тепловой энергии Д превышает критическое значение Д. Таким образом, при Д < Д переход к взрывной кристаллизации требует активации, а в обратном случае протекает спонтанно. Первый случай реализуется под воздействием пучка на тонкую пленку (см. рис. 62 а). С ростом [c.211]

Важной особенностью большинства технологических сред нефтеперерабатывающей промышленности является их двухфазный характер, что вносит свою специфику в протекание коррозионных процессов. При переходе от однофазных к двухфазным системам проявляются характерные свойства границы раздела фаз и коррозия усиливается [7, 8]. На поверхности металла выше фазовой границы углеводород — водный раствор образуется тонкая пленка водного раствора. Вследствие повышенной растворимости кислорода в углеводородах (по сравнению с водными растворами) и малой толщины образованной в результате подтекания пленки наблюдается усиленная коррозия в зоне непосредственно над границей раздела содержащих кислород жидких несмешивающихся фаз. Этот эффект должен учитываться при рассмотрении процессов коррозии в товарных парках, где возможен контакт нефтепродуктов с атмосферным воздухом. [c.68]

Старение электролита ванны, составленной без специальной добавки окисного железа, отражается следующим образом на внешнем виде пленки вначале образуются матовые и рыхлые пленки, которые постепенно переходят в блестящие компактные, затем тонкие с буроватым оттенком и, наконец, в пленки, невидимые невооруженным глазом. Накопление карбонатов повышает общую [c.74]

Рассмотрим теперь энергию, приходящуюся на единицу свободной поверхности нормальной и сверхпроводящей фаз, обозначаемую соответственно через а и а . Заметная разница между и имела бы большое влияние на переходы в тонких пленках. Однако эта разность, как показал Пиппард [71], вероятно, мала по сравнению с ХЯкр./8 к- Для тела произвольной формы, находящегося в магнитном поле, разность между его свободной энергией в нормальном и сверхпроводящем состояниях равна (см. п. 2) [c.731]

В п. 30 рассмотрена зависимость глубины проникновения от поля, обусловленная как изменением параметра упорядочения п , так и истиннонелинейными членами в теории. В п. 31 обсуждается вопрос о том, как зависят переходы в тонких пленках и других образцах малых размеров от поверхностных эффектов и от изменения параметра упорядочения. [c.732]

Последние породят дополнительные дислокации (9.31) и дисклинации (9.32), а следовательно, пластические деформации (9.29) и изгибы-кручения (9.30), т. е. опять-таки дополнительные дислокации (9.13) и дисклинации (9.14) и т. д. Иными словами, последовательное рассмотрение проблемы реализации эффектов пластической деформации возможно при одновременном привлечении идей и о дисклинациях, и о дислокациях. Правильная структура определяющих уравнений не может быть реализована при обращении, например, к концепции дислокаций. Из сказанного не следовало бы делать заключение о том, что на элементарном уровне задачи, т. е. при уменьшении области усреднения, невозможно в принципе обойтись без идеи и дисклинациях. Подобно тому, как было бы неверным думать, что рассуждение о дислокациях ставит под сомнение возможность реализации каких-либо задач на основе атомистики. Все же следует подчеркнуть, что имеются аргументы в пользу существования дисклинаций не только в континууме дефектов, но и решеточных (совершенных) дисклинаций — во всяком случае в стеклообразных объектах [8], а также в очень силь-нодеформированных металлах, отдельные области которых испытывают переход в аморфное состояние. Решеточные дисклинации, вероятно, существуют и в тонких пленках, выращенных в особых условиях. Кроме того, дисклинации являются естественными дефектами жидких кристаллов и, видимо, квазикристаллов. [c.286]

Опыт показывает, что рост окисных пленок на металлах при невысоких температурах (окисление медн в интервале температуры 200—500° С, железа и сталей в интервале температуры 400—700° С и др.) может быть вырал ен степенным уравнением (26), но с показателем >2, что соответствует переходу контроля окисления металлов переносом в тонких пленках в контроль диффузиоипый. В ряде слу- [c.35]

В ТО время как теория основывается на свойствах электронного газа в отсутствие магнитного поля. В действительности уже давно известно, что сверхпроводники выталкивают магнитное поле. Это эффект Мейсснера, который также следует из теории БКШ, хотя вывод его и не столь прост. Таким образом, состояние, отвечающее дрейфу, не может быть правильным в массиве сверхпроводника. В тонких пленках или проволочках, однако, поля оказываются пренебрежимо малыми, и такое решение справедливо. Для тонких пленок и проволочек существует опасность возникновения неоднородностей, прн которых один какой-нибудь участок переходит в нормальное состояние, разогревается и вызывает переход в нормальное состояние всего образца. К рассмотрению сверхпроводников такой геометрии мы еще вернемся в п. 3 10. Кроме того, электрон-электронное взаимодействие не инвариантно относительно перехода к движущейся системе координат, поскольку оно возникает вследствие распространения колебаний в покоящейся решетке. Наконец, незатухающий ток существует даже и в бесщелевых сверхпроводниках , которые имеют возбужденные состояния при всех энергиях. Поэтому не удивительно, что экспериментально максимальное значение незатухающего тока намного ниже полученной нами величины и часто оказывается порядка 10 А/смК Мы вернемся к обсуждению вопроса о критическом токе в п. 3 10. [c.573]

После взрыва капсюля-детонатора возникает детонационная волна, которая перемещается вдоль оси заряда (рис. 63). Волна разрушает коническую оболочку, начиная от ее вершины, и сообщает материалу оболочки большую скорость. Давление продуктов взрыва, достигающее 10 Па, значительно превосходит предел прочности металла. Поэтому движение металлической оболочки под действием продуктов взрыва подобно течению жидкой пленки. Движущийся металл образует поток, сходящийся под определенным углом к оси конуса, который переходит в тонкую (примерно равную толщине оболочки) металлическую струю, перемещающуюся вдоль оси с очень большой скоростью (10 км/с). Действие этой струи и обусловливает высокую проникающую способность взрыва кумулятивного заряда. Высокоскоростная струя пробивает стальную броню подобно тому, как мощная струя воды проникает в мягк глину. Глубина проникновения (равная примерно длине струи) пропорциональна образующей кониче- [c.51]

Схематический график зависимости логарифма i от h по Хауффе и Ильшнеру приведен на рис. 31. Из этого графика следует, что скорость перемещения электронов вследствие туннельного эффекта определяет скорость образования самых тонких пленок (область /), а скорость переноса ионов — скорость роста более толстых пленок (область II). Так, окисление алюминия во влажном кислороде при 25 С описывается во времени логарифмическим законом, переходящим по мере увеличения толщины окисной пленки в обратный логарифмический закон (рис. 32) переход от логарифмического закона к обратно логарифмическому закону окисления наблюдали у тантала в интервале от 100 до 300° С. [c.55]

Взаимодействие с электронами. Мак-Лепиан, Мак-Леод и Вильгельм [135] измеряли поглощение электронов с энергией порядка нескольких миллионов электроп-вольт тонкими пленками свинца. Переход в сверхпроводящее состояние никак не ска. швался на величине поглощения. [c.672]

Аморфные полупроводники изготовляют в виде тонких пленок напылением или осаждением на подложку. Если температура подложки невысока, попадающие на нее атомы не имеют достаточной энергии для перемещения (миграции) и не могут выстроиться в кристаллическую рещетку. В результате образуются пленки с некристаллической структурой, характерной особенностью которых по сравнению со стеклами является отсутствие эфф< кта размягчения. В процессе нагрева такой материал при некоторой температуре переходит из твердого некристаллического состояния в кристаллическое. [c.13]

Растительные масла - вязкие жидкости, получаемые из семян различных растений. Из этих масел особо важны высыхающие масла, способные под воздействием нагрева, освещения, соприкосновения с кислородом воздуха и других факторов переходить в твердое состояние. Тонкий слой масла, налитый на поверхность какого-либо материала, высыхает и образует твердую блестящую, прочно пристающую к подложке электроизоляционную пленку. Высыхание масел отнюдь не объясняется испарением части жидкости, а является сложным химическим процессом, связанным с поглощением маслом некоторого количества кислорода из воздуха. Поэтому при высыхании льняного и подобных ему масел масса масла не уменьшается, а даже несколько увеличивается. Для полного высыхания масел, например, при сушке масляных паков, необходим доспуп свежего воздуха. [c.132]

Адгезия к окислам металлов и металлических пленок, осажденных на окисную подложку, во многом определяется образованием химических соединений [3], в частности окислов [5, 10, 12L При исследовании тонких пленок молибдена и ванадия, напыленных на подложки SiOj и AlaOg, необходимо обратить внимание на возможность обнаружения на межфазной границе пленка — подложка окислов молибдена и ванадия соответственно. Однако в то время как металл обладает максимально возможным коэффициентом поглощения К Ю —10 смг ) в очень широкой области спектра от жесткого ультрафиолета и до радиоволн включительно, окислы в широких спектральных участках обладают значительно меньшим коэффициентом поглощения [14]. Поэтому сравнительно небольшие по интенсивности полосы поглощения окислов практически невозможно обнаружить на фоне мощного поглощения чистого металла. Лишь в определенных участках спектра, в которых начинаются собственные поглощения, обусловленные междузонными переходами, величина поглощения окисла может в какой-то мере приближаться к коэффициенту поглощения металла. Для обнаружения окислов молибдена и ванадия по оптическому пропусканию тонких пленок, напыленных на окисные подложки, необходимо было выбрать такой спектральный интервал, в котором происходит резкое изменение величины коэффициента поглощения окисла молибдена или ванадия) от сравнительно небольших значений до значений, близких к их металлическому поглощению. Только в этом случае можно обнаружить характерные спектральные изменения пропускания, которые будут указывать на наличие того или иного окисла. Так как при высоких температурах, начиная с 800° С и выше, стабильны только [c.19]

Разрушение защитных пленок может также наступить при химическом воздействии на них концентрированных едкого натра или кислых солей при упаривании воды. При этом едкий натр наиболее опасен для металла, так как он не упаривается досуха вследствие того, что при 320 °С переходит в расплав, обладающий весьма высокой коррозионной агрессивностью. При оценке влияния солей на устойчивость пленок необходимо иметь в виду, что в результате испарения на поверхности нагрева возникает тонкий пленочный слой воды с большой концентрацией веществ, находящихся в растворенном и нерастворенном состоянии в воде всего объема котла. Естественно, что температура в граничном слое выше температуры всего объема воды. Протекание всех водно-химических реакций и коррозионного процесса завершается в данном слое. В граничном слое могут образовываться отложения веществ, хотя концентрация их в объеме воды далека от предела растворимости. Поэтому на поверхности металла при испарении воды могут осаждаться легкорастворимые в воде соли, концентрация которых быстро достигает предела растворимости при испарении воды в граничном слое. Эти соли затем снова переходят в раствор, т. е. в ядерный слой воды всего объема котла при его остановке. Явлению хайд аута наиболее сильно подвержены МззР04 и другие фосфаты натрия, растворимость которых при 340 С снижается до 0,2 %, (25—30 % при комнатной температуре). Под слоем соединений фосфатов, выпадающих на поверхности стали, может развиваться пароводяная коррозия с образованием бороздок, что обусловлено разрушающим действием отложений на защитные пленки. В реакции с железом принимает участие как кислый фосфат, так и концентрат щелочи — продукты гидролиза тринатрийфосфата. Продуктом хайд аута является НагНР04, который разъедает металл. [c.180]

ВОЗМОЖНЫЙ механизм теплообмена в потоке с очень высоким паро-содержанием, обсуждаемого ниже. В некоторых случаях тонкая пленка жидкости исчезает, хотя существование ее подтверждается уравнением теплового баланса. В этих случаях температура стенки в определенной точке трубы внезапно повышалась. Оказалось, что эта точка перехода постепенно перемещалась в направлении входа в трубу, если состояние системы не изменялось. [c.259]

Качество обработки сопрягаемых металлических поверхностей при работе с кожаными уплотнениями должна еоответствовать среднеквадратичной величине неровностей 0,8—1,5 мк. Кожа обладает свойством фитильной смазки, т. е. манжеты из кожи оставляют на зеркале цилиндра или поверхности штока при поступательном движении тонкую пленку смазки, толщина которой при непрерывном движении может увеличиться, переходя в легкое просачивание. [c.567]

Для оксида циркония переход в нанокристаллическое состояние также сопровождается значительным снижением теплопроводности, что связывается с увеличивающимся рассеянием фононов на поверхностях раздела [51]. Длина свободного пробега фононов в данном случае меньше таковой для монокристалла. Аналогичная ситуация имеет меето и для тонких алмазных пленок и фуллеритов (конеолидированных фуллеренов), теплопроводность которых значительно ниже теплопроводности алмазных монокристаллов [36]. На рис. 3.18 показано изменение теплопроводности нанокристаллических покрытий толщиной 0,5 —1,2 мкм из иттрийстабилизированного (8—15% УгОз) диоксида циркония в зависимости от размера кристаллитов при Т =25, 480 К. Точки — это опытные данные линии — результаты расчета по соотношению [c.70]

Проведенное широкое исследование износостойкости бронз и латуней и структурных изменений в тонких поверхностных слоях контактирующих кристаллических твердых 1 ел позволяет выделить два основных характерных типа распределения легирующих элементов в зоне контактного взаимодействия (рис. 93). Кривая 1 соответствует низкому трению и в предельном случае трению в условиях избирательного переноса. По глубине зоны деформации формируется эффективный диффузионный потоК атомов, что сопровождается обеднением поверхностных слоев сплава легирующими элементами и образованием пластифицированной пленки меди. Эта пленка, расположенная на окисном слое основного металла, имеет малую плртность дислокаций и высокую плотность вакансий. Такое структурное состояние достигается в сплавах, имеющих область твердых растворов, достаточную (при конкретных внешних условиях) для развития диффузионных процессов без перехода в область распада твердого раствора. Это характерно для сплавов Си — АО, Си — 2п, Си — А1, Си — N1. [c.202]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...