Теории энергетическая

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗОН КРИСТАЛЛОВ [c.55]

Система задается в виде математической зависимости, программы для вычислительной машины как некая физическая модель или с помош,ъю словесного описания. Цель исследования заключается в обнаружении основных закономерностей ее поведения. При этом широко используются принципы термодинамики, что особенно важно для настоящей работы, поскольку пока нет более общего метода описания теории энергетических установок (ЭУ), чем термодинамический. [c.7]

Более подробное изложение теории энергетических газотурбинных и парогазовых установок можно найти в [3, 5, 9, 36]. [c.22]

Ha языке теории энергетической зонной структуры можно сказать,, что четырехкратно вырожденное состояние при n/d, n/d) в приближении свободных электронов расщепляется в реальном кристалле на четыре уровня двукратно вырожденный уровень (R ) и два однократно вырожденных уровня R , R4). [c.315]

Так же, как и третья теория, энергетическая теория прочности хорошо предсказывает появление пластического течения для материалов с одинаковыми пределами текучести при растяжении и сжатии, т.е. когда а р = (Ттс = сгт- Но выражение для [c.354]

Вторая теория (энергетическая) — условие постоянства удельной энергии изменения формы. Согласно этой теории (гипотезы) предполагается, что для перехода металла в пластическое состояние необходимо накопить в единице объема вещества некоторое постоянное количество потенциальной энергии независимо от схемы напряженного состояния. Это условие пластичности в общем случае для объемной схемы напряженного состояния будет [c.110]

Именно в окрашенных кристаллах щелочно-галоидных соединений, как уже упоминалось выше, впервые удалось не только выяснить физическую природу некоторых дефектов структуры, связанных с образованием локальных уровней захвата, но и создать [41 ] количественную теорию энергетического состояния электрона в области таких дефектов. Поэтому щелочно-галоидные фосфоры имеют несомненные преимущества по сравнению с другими люминофорами как объекты для исследования локальных уровней захвата электронов и структурных дефектов решетки, обусловливающих их возникновение. [c.46]

Исходя из общей теории энергетического спектра электрона в твердом диэлектрике, П. С. Тартаковский [71] впервые в 1934 году предложил схему уровней, построенную на основе имевшихся к тому времени экспериментальных данных. В указанной схеме Тартаковский рассматривает две зоны верхнюю зону заполненных уровней энергии и зону проводимости, между которыми расположены дискретные уровни центров селективного поглощения. [c.147]

Четвертая теория — энергетическая теория прочности — предполагает, что причиной возникновения пластических деформаций является часть потенциальной энергии, связанная с изменением формы элементарных объемов материала. [c.65]

Метод Института металлургии АН СССР основан на теории энергетического подобия усталостного разрушения и плавления металлов (см. гл. П) при постоянстве критериев а и Этот метод состоит в определении предела выносливости при помощи 176 [c.176]

Четвертая теория прочности — теория энергетическая. В основе этой теории лежит предположение о равенстве удельной энергии изменения формы эквивалентного и исследуемого напряженных состояний. Эта теория, как и третья, также нашла широкое применение в расчете конструкций. [c.130]

В дальнейшем для краткости будем называть эту теорию энергетической теорией прочности , [c.70]

Различие в проводимости твердых веществ хорошо объясняется на основе зонной теории проводимости. Согласно этой теории энергетический уровень атома твердого кристаллического тела представляется разделенным на зоны (рис. 14). Зоной проводимости называется зона энергетических уровней, которыми обладают свободные (возбужденные) электроны. Зоны уровней, в которых находятся обладающие наибольшей энергией, т. е. валентные, электроны, называются валентными зонами. Эти зоны могут быть разделены промежуточными уровнями энергии, в которых электроны находиться не могут. [c.14]

В тоже время надо иметь в виду, что теория энергетических спектров ставит перед собой две совершенно различные задачи. Одна из них—возможно более строгий расчет спектров исходя из элементарных взаимодействий электронов и ионов. Об этом говорилось выше. Другая задача — практическое построение спектров, облегчающее анализ и систематизацию экспериментального материала. Последняя задача легко решается для простых металлов с помощью модели свободных электронов, описанной в следующем параграфе. В металлах, в которых существенны d- или /-зоны, можно пытаться описать их с помощью формул, полученных из приближения сильной связи, подбирая коэффициенты из сравнения с экспериментальными данными. Такая процедура оказывается во многих случаях очень успешной. Однако следует понимать, что это не является доказательством правильности такого приближения. В действительности орбиты перекрываются достаточно сильно, а к тому же имеет место так называемая гибридизация с S- и р-зонами. Успех формул сильной связи связан с тем, что они правильно учитывают симметрию кристаллической решетки и возникающую вследствие этого возможность вырождения энергетических термов е р) для точек р в пространстве обратной решетки, обладающих повышенной симметрией. [c.265]

Статистическая теория распределения уровней была построена в работах Вигнера, Портера и Дайсона следующим образом. Подобно тому, как в статистической механике вводится определенная гипотеза о статистическом ансамбле состояний, в основу статистической теории энергетического спектра была положена следующая гипотеза распределение уровней энергии Е эквивалентно распределению собственных значений К ансамбля случайных матриц определенной симметрии. Будем называть это предположение гипотезой Х — Е эквивалентности (ком. 4). Более аккуратная ее формулировка выглядит так. Рассмотрим очень большую последовательность уровней. Выберем в ней область, содержащую также большое число (т 1) уровней. Теперь расположим на единичной окружности собственные значения, например, унитарной матрицы очень высокого порядка со случайными элементами. Выберем на окружности дугу, содержащую примерно т собственных значенпй. Тогда гипотеза Х — Е эквивалентности состоит в том, что распределения, полученные для подсистемы из т уровней и тп собственных значений, совпадают. [c.214]

Если кристаллографические оси не взаимно перпендикулярны, вектор Ак, определяемый выражением (2.25), не является уже решением уравнений (2.22), так как в этом случае не все величины типа а Ь равны нулю. Для решения этой задачи в общем виде нам необходимо ввести понятие векторов обратной решетки. Это понятие оказывается настолько полезным и красивым и имеет столь общее применение, что мы будем систематически пользоваться им в нашем изложении при решении всех задач, связанных с волновыми процессами в кристаллах, включая теорию энергетических зон. Понятие обратной решетки было введено Дж. Гиббсом. [c.77]

Однако невозможно допустить, что в одних металлах свободные носители — позитроны, а в других — электроны. В следующей главе мы узнаем, что теория энергетических зон позволяет описать движение электронов в некоторых обстоятельствах так, как если бы они были наделены положительным зарядом. Орбиты таких электронов называют дырочными орбитами. Мы сможем также объяснить большие значения коэффициента Холла в полуметаллах (таких как Аз, 5Ь, В1) и в полупроводниках. [c.303]

Дайсон Ф. Статистическая теория энергетических уровней сложных систем.— М. ИЛ, 1963. [c.521]

Электромагнитные волны (продолжение теории). Энергетические соотношения [c.248]

В теории энергетического спектра неупорядоченных систем тот же общий принцип непосредственно приводит к приближению когерентного потенциала. Следуя работам [6] и [7], мы будем [c.388]

В модели, представляющей истинную физическую систему, значения интересующих нас параметров не обязательно связаны каким-либо арифметическим соотношением. Оказывается, однако [60], что теория энергетического спектра сильно упрощается, если величину принять равной среднему геометрическому [c.416]

В работах [63, 64] указывалось на возможность и целесообразность разработки общей теории ПЭ, были введены понятия, необходимые для этого, сформулированы некоторые принципы, введена общенаучная классификация видов энергии. Принимая во внимание эти материалы, С. Ф. Дробязко сформулировал основы теории энергетического управления системами ПЭ и использовал их для анализа электропривода с двумя ступенями ПЭ [88]. [c.90]

Четвертая теория (энергетическая). Поскольку при пластическом деформировании материала и доведении его до разрушения вполне естественно в качестве фактора, ответственного за наступление в материале предельного состояния, полагать удельную потенциальную энергию деформации, польский ученый М. Т. Губер 1) предложил в 1904 г. в качестве фактора, определяющего наступление в материале предельного состояния, считать удельную потенциальную энергию формоизменения, мотивируя это тем, что при трехосном одинаковом во всех направлениях сжатии предельное состояние не возникает даже при очень высоких сжимающих напряжениях. Соответствующая гипотеза может быть сформулирована следующим образом предельное состояние материала, независимо от того, находится ли он в линейном или сложном (плоском или пространственном) на пряженном состоянии, наступает при достижении удельной потенциальной энергией формоизменения в окрестности рассматриваемой точки тела предельной (опасной) величины IFjr, on [c.532]

Большинство иолуэмпирических методов основано на валентном приближении, явно учитывающе. г лишь электроны валентной оболочки атомов, входящих в молекулу или кристалл. Можно допустить, что волновые функции остова свободного атома сохраняются без существенного изменения и в кристалле. В то же время волновые функции валентных электронов кристалла можно записать в такой форме, что будет выполняться требование ортогональности собственных состояний. Эта вводимая с самого начала ортогонализация является характерной чертой метода ортогонализированных плоских волн (ОПВ), широко применяемого в теории энергетических зон и стимулировавшего развитие метода псевдопотенциала. Как известно, истинный потенциал можно заменить в области ионного остова более простым эффективным потенциалом (псевдопотенциалом), приводящим вне остова к таким же волновым функциям, какие дает истинный потенциал. Требование ортогональности собственных состояний в методе псевдопотенциала значительно сокращает число членов при разложении волновой функции валентного электрона по плоским волнам. [c.138]

Кристаллические структуры твердых тел обусловлены межатомными связями, возникающими в результате взаимодействия электронов с атомными остовами. Вывод металлических структур — ОЦК, ГЦК и ПГ — из электронного строения атомов представляет кардинальную проблему физики металлов [1, 21. В основе квантовой теории металлов лежит теория энергетических зон [3 —11]. Она рассматривает поведение электронов в периодическом поле решетки. Кристаллическая структура определяется дифракционными методами и вводится в зонную модель априори как экспериментальный факт, без объяснения ее происхождения. Разрывы непрерывности энергий электронов приводят к образованию зон Бриллюэна, ограниченных многогранниками, форма которых зависит от симметрии кристалла. Характер заполнения зон и вид поверхности Ферми различны для металлов, полупроводников и изоляторов. Расчеты позволяют получить з нергетическую модель, количественно описывающую энергетическое состояние электронов и физические свойства твердых тел. Однако из зонной модели нельзя вывести кристаллическую структуру, поскольку она вводится в основу построения зон как экспериментальный факт. Расчеты зонных структур и физических свойств металлов получили широкое развитие благодаря теории псевдопотенциала 112—19]. Они позволяют оценить стабильность структур металлов, но не вскрывают физическую природу конкретной геометрии решетки. [c.7]

Первые попытки применения квантово-механической теории энергетического состояния электронов в диэлектриках и полупроводниках к интерпретации фотохимических и фотоэлектрических явлений в щелочно-галоидных кристаллах принадлежат П. С. Тар-таковскому [71]. На основе имевшихся в то время экспериментальных данных и общих соображений об энергетических уровнях в кристаллах Тартаковским впервые была построена схема энергетических уровней для ряда щелочно-галоидных соединений с учетом локальных электронных состояний различных центров окраски. Анализируя электронные переходы между различными уровнями энергии кристалла, можно было объяснить ряд оптических и фотоэлектрических свойств окрашенных кристаллов ще-лочно-галоидных соединений с единой точки зрения. Однако в отличие от полупроводников, для которых свет в области их фундаментального поглощения является фотоэлектрически активным, в щелочно-галоидных кристаллах не наблюдается внутреннего фотоэффекта под действием света в области первой полосы собственного поглощения. По этой причине попытки применения зонной теории к толкованию всей совокупности явлений, связанных с собственным поглощением, фотопроводимостью и люминесценцией щелочно-галоидных кристаллов наталкивались на существенные затруднения. Некоторые фундаментальные экспериментальные факты относительно свойств окрашенных щелочно-галоидных кристаллов не получили объяснения ни в энергетической схеме Тарта-ковского, ни в подобных более всеобъемлющих схемах, предлагавшихся позднее. В частности, оставалась совершенно непонятной сама возможность образования в кристалле столь устойчивой окраски под действием света или рентгеновых лучей, какая в действительности наблюдается у щелочно-галоидных кристаллов. В самом деле, при образовании в процессе фотохимического окрашивания свободных электронов, локализующихся затем на уровнях захвата, в верхней зоне заполненных уровней энергии должны образоваться свободные положительные дырки. Вследствие диффузии этих дырок в верхней зоне заполненных уровней вероятность их рекомбинации с электронами, локализованными в центрах окраски, должна быть достаточной, чтобы кристалл быстро обесцветился даже в темноте. Между тем, известно, что окраска кристалла весьма устойчива и сохраняется в темноте очень продолжительное время. Возможность локализации положительных дырок в предлагавшихся квантово-механических моделях не рассматривалась. [c.30]

Современные представления о механизме люминесценции кри-сталлофосфоров основаны на зонной теории твердого тела. Как известно, по этой теории энергетический спектр электрона в изолирующем кристалле состоит из ряда зон дозволенных значений энергии, разделенных полосами запрещенных значений энергии. Верхняя зона заполненных уровней энергии обычно заполнена валентными электронами ионов решетки, как показано на схеме рис. 17. [c.44]

Энергетическая релаксация локализованных экситонов. Согласно (4.22), (4.42), простейшая теория энергетической релаксации локализованных экситонов включает пять параметров Ео, Во, (йо, То, а при использовании выражения (4.42) еще и шестой параметр а. Рекомбинационное время жизни т о можно найти, измеряя кинетику затухания интегральной интенсивности/(г) и сравнивая ее с (4.28). При этом линейность кривой 1п/(г) служит проверкой предположения о независимости То от Е. Граница подвижности экситонов <> может быть найдена по положению пика в спектре возбуждения фотолюминесцен- [c.155]

Нас будет интересовать далее следующая задача каким должен быть энергетический спектр квантовых Я-систем Этот вопрос возникает сразу при попытках квантованпя классических Я-систем. Однако предыдущий параграф показывает, что описанные два направления развития теории энергетических спектров также приводят, по существу, к той же задаче. [c.215]

Представления о поверхностных электронных состояниях (ПЭС) возникло в результате естественного развития зонной модели для ограниченных кристаллов. Прошло всего лишь несколько лет после создания теории энергетических зон для бесконечной решетки, когда в 1932 г. Тамм, рассматривая простейшую одномерную модель полубесконечного кристалла как последовательность дельтаобразных потенциальных барьеров, ограниченную потенциальной "стенкой", пришел к фундаментальному выводу о возможности сушествования состояний, волновые функции которых локализованы на поверхности кристалла. [c.77]

Обстоятельное на полупопулярном уровне изложение теории энергетических зон см. в книге Макинтоша [1] и в статье Займана [2]. - - [c.307]

Рнс. 11.24. Схема образования полярона. а) Черным кружком показан электрон проводимости в жесткой решетке ионного кристалла КС1. Стрелками показаны направления сил, действующих на электрон со стороны соседних ионов, б) Ситуация в случае, когда электрон находится в упругой (деформи-руемой) решетке. Электрон вместе с областью решетки, испытавшей деформа цию, называется поляроном. Смещение ионов увеличивает эффективную силу гшерции и, следовательно, эффективную массу электрона. Эта эффективная масса в кристалле КС1 оказывается в 2,5 раза больше, чем в жесткой решетке (если эффективную массу в жесткой решетке оценивать, используя обычную теорию энергетических зон). В экстремальных ситуациях, часто при наличии дырок, может иметь место самозахват (локализация) частицы в решетке. Б ковалентных кристаллах силы, действующие на атомы со стороны электрона, слабее, чем в ионных кристаллах, и поэтому деформации поляронного типа в ковалентных кристаллах малы. [c.412]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...