Размеры атомов методы расчета

Начиная с этого времени, развитие механики протекало настолько быстро и успешно, что к XIX в. она стала признаваться главной наукой о природе. Механика за эти столетия создала методы расчета любых технических конструкций, дала полностью согласованные с опытом описания движений звезд с гигантскими массами и движений мельчайших частиц размерами до одного атома. Механика оказалась способной описать опыты с наблюдением молекулярного движения, движения свободных электронов. Она нашла применение в объяснении некоторых биологических процессов, световых явлений, послужила основой для понимания ряда электрических процессов. Так механика превратилась в храм величественной архитектуры и поразительной красоты. [c.142]

Таким образом, если резюмировать результаты расчетов, выполненных различными методами, то видно, что во всех случаях они предсказывают возникновение эффекта стабилизации процесса фотоионизации атомов в столь сильном поле, что амплитуда колебаний свободного электрона в поле электромагнитной волны превышает размеры атома в рассматриваемом состоянии. [c.289]

До сих пор для получения значений параметров многоатомной корреляции или векторов смещения А г у на основе дифракционных данных не было предложено никакого систематического метода. Детальные расчеты влияния размера атомов были проведены на основе использования простой модели смещений, а именно модели радиальных смещений, спадающих обратно пропорционально квадрату расстояния от начала, как в макроскопическом случае возмущения анизотропного твердого тела центром расширения [30]. Имеющиеся экспериментальные данные и приближенные теоретические модели указывают на то, что поля смещений точечных дефектов не изотропны и изменяются сложным образом в зависимости от расстояния и направления от дефекта, а эффективные поля смещений, которые следует использовать для неупорядоченных сплавов, без сомнения, должны быть похожи на поля смещения точечных дефектов. [c.381]

При расчете течения и тепловых потоков в канале МГД-генератора радиационным переносом тепла обычно пренебрегают. При этом опираются на то, что радиационный поток на стенки канала, оцененный стандартным методом, оказывается малым по сравнению с конвективным (менее 10 % для канала установки У-25), Переход к каналам генераторов большой мощности связан с заметным увеличением линейных размеров и давления, что в свою очередь приводит к значительному росту радиационных потоков. Кроме того, имеются косвенные экспериментальные данные, свидетельствующие том, что наличие присадки калия в продуктах сгорания, несмотря на ее малую концентрацию 1 %), также заметно увеличивает потоки излучения. Существенно, что энергия излучения переносится в широком спектральном диапазоне, который включает в себя как инфракрасную область спектра, так и видимую, в которой сосредоточено излучение атомов калия. Уже это обстоятельство показывает, что при расчете теплообмена в МГД-канале нельзя пользоваться стандартной методикой, основанной на приближении серого газа или интегральной степени черноты. К тому же для температур, характерных для МГД-каналов (2300-3000 К), данные о степени черноты продуктов сгорания не имеют прямого экспериментального подтверждения. [c.221]

Этот расчет можно улучшить, если включить в разложение (2.41) для большее число слагаемых. Можно, в частности, включить в него и орбитали соседних атомов. Это просто увеличит размер матрицы гамильтониана, причем недиагональные ее элементы окажутся в точности подобными интегралам перекрытия, фигурирующим в методе сильной связи [c.191]

Методы ПЭМ и РСА — это основные методы изучения структуры наноматериалов. В отдельных случаях используют спеетры комбинационного рассеяния (рамановская спектроскопия) (например, для определения диаметра графитовых нанотрубок), месс-бауэровская спектроскопия (для измерения, например, размера кластеров железа по интенсивности линий спектра), измерение объема сорбированных газов (для определения эффективных диаметров открытых нанопор и наночастиц), рентгеновская абсорбционная спектроскопия (для расчета координационных чисел из экспериментальных ьфивых радиального распределения атомов), [c.24]

Моделирование деформации наноматериалов методами молекулярной динамики показало, что пластическая деформация реализуется по границам зерен в виде большого числа небольших по размеру сдвигов, когда небольшое количество атомов перемещаются друг относительно друга и зависимость деформирующего напряжения и предела текучести от размера зерен имеет вид обратного соотношения Холла —Петча (И. Шиотц, Е.Ван Свиген-гоген). На рис. 3.29 приведены компьютерные изображения нанокристаллической меди ( й 5,2 нм) до и после деформации со степенью 10%. Расчет был выполнен для системы из 16 зерен, содержащей примерно 10 атомов. Заметно уширение межзеренных границ стрелкой показаны две частичные дислокации, движение которых приводит к возникновению дефекта упаковки. [c.91]

Повышенный интерес к строению границ раздела в наноструктурных тонких пленках связан с тем, что значительное количество атомов расположено на границах зерен. В этой связи Глейтером с сотрудниками было высказано предположение о возможности сушествования нового состояния вещества. На основе расчетов, выполненных с помощью методов молекулярной динамики, было показано, что микроструктура низкоразмерных материалов состоит из кристаллических зерен и аморфных межзеренных прослоек однородной толщины. Отсюда авторы пришли к заключению, что нанокристаллические материалы со случайной ориентировкой зерен содержат только высокоэнергетические границы раздела. В противоположность этому утверждению, ряд авторов полагает, что границы раздела не являются неупорядоченными. Недавно Вепрек [11] предложил теоретическую концепцию создания сверхтвердых покрытий, в которой нанокристаллиты размером менее 10 нм окружены тонким слоем аморфной фазы толшиной менее 1 нм. В дальнейшем авторы представили экспериментальные подтверждения своей идеализированной теоретической модели. В противоположность этим результатам было показано, что границы раздела в пленках Ti-Si- -N имеют как упорядоченные, так и неупорядоченные участки [8, 12]. В частности, на некоторых границах раздела отмечено хорошее сопряжение атомных плоскостей соседних зерен и отсутствие дислокаций несоответствия. [c.496]

В работе [77] методом неупругого рассеяния нейтронов при 100-300 К была изучена плотность фононных состояний д ио) в нанопорошке n-Ni, в компактированном нанокристаллическом образце n -Ni с относительной плотностью 80 % и в крупнозернистом никеле. Размер зерен в n-Ni и n -Ni составлял 10 нм. Наиболее заметным размерным эффектом является увеличение плотности фононных состояний g uj) образцов n-Ni и n -Ni в сравнении с крупнозернистым никелем в области энергий ниже 14 МэВ (см. рис. 3.12). Расчет с использованием данных по плотности фононных состояний показал, что теплоемкость n -Ni при Т 22 К в 1,5-2 раза больше теплоемкости крупнозернистого никеля. Но мнению [77] изменение фононного спектра и повышенная теплоемкость n -Ni обусловлены вкладом границ зерен с пониженной плотностью вегцества. В [77] также отмечено, что избыточная теплоемкость компактных наноматериалов в области комнатной температуры скорее всего обусловлена примесью атомов водорода, чьи колебания возбуждаются при Т 300 К. [c.163]

Таким образом, углерод как фаза, имеющая более высокую температуру перехода в кристаллическое состояние, кристаллизуется в жидком расплаве первым в виде фуллеренов. Одновременно присутствуют фуллерены, перешедшие из кокса в расплав чугуна, а затем, при его переделе, и в расплав стали. Они могут являться центрами кристаллизации для атомов железа (аналогично модификаторам из тугоплавких элементов и их соединений). Это подтверждается выполненными в [8] расчетами критического размера зародыша при кристаллизации железа традиционным методом и с использованием алгоритма самоорганизации структур. [c.102]

Решение задачи при помощи механических моделей. Ввиду сложности математических расчетов, Кеттеринг, Шатц и Эндрьюс [501] впервые предложили экспериментально изучать колебания молекулярных моделей. Роль атомов играют стальные шарики, связанные друг с другом пружинами, имми-тирующими силы, действуюш.ие между атомами. Такие модели, подвешенные на резиновых шнурах, приводятся в колебания с помощью эксцентричного диска, вращающегося от мотора, скорость вращения которого может регулироваться. При определенной скорости вращения мотора получается резонанс, приводящий модель в колебание при отсутствии резонанса модель остается в покое. Резонансные частоты являются нормальными частотами модели. Форма движения, отвечающая каждой нормальной частоте, может быть одновременно получена стробоскопическим или фотографическим методом (Эндрьюс и Мюррей [53]). Если отношения линейных размеров, масс и силовых постоянных в модели и в действительной молекуле одинаковы, то отношение частот модели и действительной молекулы будет постоянным. Таким образом, если известны силовые постоянные и геометрическая структура молекулы, то можно, не производя расчетов, предсказать основные частоты молекулы по частотам модели или, наоборот, испытывая ряд моделей и сравнивая модельные частоты с наблюденными частотами молекулы, можно сделать выводи о геометрической структуре молекулы и получить отношение силовых постоянных. [c.176]

Естественно, что даже абстрагируясь от электронной подсистемы твердого тела, квантово-химические расчеты для модели одноточечной адсорбции на изолированном регулярном атоме поверхности далеки от действительности. Адсорбция на центре М изменяет параметры связей этого атома с окружающими его поверхностными атомами и распределение электронов в соседних связях. Развитие вычислительной техники позволило перейти к следующему этапу расчетов хемосорбционных взаимодействий — к кластерным моделям. Полу-бесконечный кристалл в этих методах аппроксимируется кластером из небольшого числа регулярных атомов. Оптимальный размер кластера зависит не только от возможностей ЭВМ, но и определяется теми параметрами твердого тела, которые предполагается рассчитать. Так, для расчетов теплот адсорбции и эффективных зарядов можно использовать достаточно малые кластеры из десятка атомов, поскольку зависимости этих величин от размеров кластеров быстро приходят к насыщению. Наоборот, для расчета электронной структуры кластера и ее изменения при адсорбции, а также для привязки энергетического спектра кластера к зонной струтоуре твердого тела необходимо использовать большие кластеры. При этом значительные проблемы возникают с выбором краевых условий на фаницах кластера с кристаллом. [c.216]

Если атомы разных компонент сильно отличаются по размерам (рис. 2.47), то их парциальные структурные факторы выглядят совершенно различно, демонстрируя тем самым ошибочность гипотезы конформного раствора . Корректность расчета термодинамических характеристик смесей твердых шаров, достигающаяся в расчетах по методу Перкуса — Йевика, была подтверждена сопоставлением с результатами численных расчетов, выполненных по методу молекулярной динамики [113]. Предсказываемое теорией уменьшение объема при смешивании (рис. 2.48) согласуется с результатами модельных опытов [62, 114, 115] необходимость его непосредственно вытекает из элементарных соображений, связанных со случайной упаковкой шаров. Рассмотрим, например, предельный случай, когда атомы В гораздо меньше атомов А. Имея в своем распоряжении только атомы типа А, мы получили бы неупорядоченную структуру, для которой плотность упаковки близка к максимальному значению т]о для случайной плотно упакованной системы. Междоузельное пространство этой системы, относительный объем которого составляет (1 — г] ), можно заполнить атомами типа В до тех пор, пока не будет занята часть объема Tjoi следовательно, полная плотность смеси может оказаться близкой к величине [c.119]

Все же нельзя быть заранее уверенным, что одной локальной тетраэдрической координации самой по себе будет достаточно для появления запрещенных зон. На первый взгляд кажется, что это следует из результатов расчетов электронной зонной структуры упорядоченных алмазных политипов кремния и германия. Все атомы в этих гипотетических материалах связаны между собой в точном соответствии с тетраэдрической координацией, но решетка характеризуется элементарной ячейкой больших размеров, которая может быть не более симметричной, чем небольшой образец стеклообразного материала. В работе [161 с помощью метода полуэмпирического псевдопотенциала были получены запрещенные зоны для всех указанных систем. Однако поскольку [c.536]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...