Решетка атомная кристаллическая идеальная

Вычисления в соответствии с уравнениями (2.37) и (2.38) показывают, что усредненные упругие смещения атомов из узлов идеальной кристаллической решетки очень велики вблизи границ зерен и медленно убывают в теле зерен (рис. 2.27), достигая для р = 1,0нм значения 6,01% в первом атомном слое, 4,25% во втором слое и т. д. В центре зерна с размером, равным 20 параметрам кристаллической решетки, усредненные смещения атомов составляют 1,34% и для размера зерна 50 параметров кристаллической решетки — 0,85 %. [c.117]

Как отмечалось выше, ИПД приводит к формированию ультра-мелкозернистых неравновесных структур в исследуемых материалах. Для этих структур характерно присутствие высоких плотностей решеточных и ЗГД, других дефектов, которые создают поля дальнодействующих упругих напряжений. В результате имеют место значительные атомные смещения из узлов идеальной кристаллической решетки, поэтому полученные методами ИПД наноструктуры обладают высокой запасенной энергией и являются метастабильными. В связи с этим весьма важным является вопрос об устойчивости этих структур к внешним воздействиям — температуре и напряженно-деформированным состояниям. [c.122]

Несовершенства (дефекты) строения реальных кристаллов металла. Описанная в предыдущем разделе кристаллическая решетка является идеальной. На основе физики твердого тела теоретически найдены механические характеристики, которые должны быть у кристаллов строго идеальной структуры. Сопоставление этих характеристик с обнаруживаемыми в опыте показывает значительное (в десятки и даже в сотни раз) превышение теоретическими значениями опытных. Последнее расхождение объясняется тем, что в реальных кристаллах всегда имеются отклонения от идеального характера атомной решетки, называемые несовершенствами или дефектами строения кристаллов ). Известны различные типы дефектов классификация их дана в табл. 4.3. [c.233]

Диаграмма состояния Но—Lu не построена. Но и Lu имеют идентичное электронное строение с тремя валентными электронами 5d 6s , одинаковую кристаллическую структуру типа Mg с близкими параметрами решетки и атомными радиусами, отличающимися всеги лишь на 1,8 % 1]. На этом основании можно считать, что между Но и Lu образуются непрерывные ряды идеальных твердых растворов со структурой типа Mg при этом линии ликвидуса и солидуса на диаг- [c.977]

Дефекты кристаллической решетки — это любое отклонение в ней от идеального периодического атомного (ионного) строения. [c.32]

Рис. 4.1. Двумерная модель атомной структуры нанокристаллического материала, рассчитанная с применением потенциала Морзе [14] о — атомы кристаллитов — атомы границ раздела, смещенные относительно узлов идеальной кристаллической решетки более чем на 10 % все атомы химически идентичны.

Определение дислокации, контур и вектор Бюргерса. Дислокация — это специфический линейный дефект кристаллической решетки, нарушающий правильное чередование атомных плоскостей [13]. Идеальный кристалл можно изобразить схематически в виде семейства параллельных атомных плоскостей (рис. 13.4, а). Если одна из плоскостей обрывается (рис. 13.4, б), ее край образует линейный дефект, называемый краевой дислокацией. [c.419]

Несоответствие между найденными экспериментально сравнительно очень малыми значениями касательных напряжений, требуемыми для возникновения пластических деформаций в монокристаллах, и высокими значениями касательных напряжений, необходимых для образования трансляции в кристалле и вычисляемых на основании теории атомной решетки, потребовало от исследователей изыскания реальных моделей расположения атомов в твердых телах, отличных от идеальных кристаллических решеток. [c.71]

ДЕФ ДЕФЕКТЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕ-ШЕТКИ — нарушения правильного строе-ния решетки реального кристалла по сравнению с идеальным. Основными Д. к. р. являются вакансии (атомные дырки), т. е. незанятые места в узлах кристаллической решетки, дислоцированные (межузельные) атомы и дислокации. Первые две категории относятся к точечным дефектам. Дислокации представляют собой линейные Д. к. р., нарушающие правильное чередование атомных плоскостей,т. е. характеризующие сдвиг атомов (размеры дислокаций определяют в основном их протяженностью). [c.40]

Можно представить себе, что линейные дислокации возникают в результате введения в идеальную кристаллическую решетку добавочных атомных плоскостей P—Q и P —Q, перпендикулярных к плоскости чертежа (рис. 13, а). Если добавочная атомная плоскость экстраплоскость) введена над плоскостью скольжения А—С, то образующаяся в таком случае линейная дислокация считается положительной и обозначается . Введение экстраплоскости под плоскостью скольжения дает отрицательную линейную дислокацию, обозначаемую знаком т. [c.36]

Атомная решетка реальных кристаллов не является идеальной по построению. Дефекты кристаллической решетки (рис. 1.4) в виде вакансий 1 или дислокаций 2 приводят к созданию областей с повышенной свободной энергией в результате отсутствия уравновешенных связей. В местах с повышенной свободной энергией активность прилежащих атомов повышена, поэтому выход дефектов кристаллического строения на свариваемые поверхности создает условия, требуемые для образования центров схватывания. Движению и выходу на поверхность дефектов кристаллического строения способствует деформация свариваемых поверхностей. Показателем способности металла к выходу дислокаций на поверхность при деформации может служить энергия активации сдвига [c.12]

Трансляции и кристаллические решетки. Определим идеальный кристалл как тело, состоящее из атомов, расположенных в пространственной решетке так, что можно ввести три вектора основных трансляций а, Ь, с, обладающих следующим свойством. При рассмотрении згой атомной решетки из произвольной точки г решетка имеет тот же вид, что и при рассмотрении из точки г [c.21]

В отсутствие магнитного поля. Будем считать систему в целом нейтральной благодаря наличию (не обязательно равномерно размазанного) классического компенсирующего заряда. Именно такая ситуация типична как для металла (свободные электроны и ионы решетки), так и для полупроводника (свободные электроны или дырки и заряженные примесные центры). Рассматривая электростатическое взаимодействие частиц как взаимодействие через поле, можно непосредственно воспользоваться уравнениями (10.1). (10.2) и (9.5а), (9.13) следует лишь специализировать фигурирующие в них величины оР и оТ в соответствии с конкретной природой данной физической системы. Ограничимся неферромагнитными веществами. Будем считать также, что валентные электроны достаточно отделены (энергетически) от всех остальных, чтобы можно было рассматривать атомные остовы просто как источники поля ). В качестве невозмущенной задачи, решение которой считается известным, естественно выбрать одноэлектронную задачу в данной идеальной кристаллической решетке. Под словом одноэлектронная понимается задача об одном электроне в периодическом поле атомных остовов, нейтрализованных равномерно распределенным зарядом всех остальных электронов. Предположим, что соответствующие собственные значения энергии не зависят от спина 2), и обозначим их через (X), а принадлежащие им собственные функции — через ср (л ) (X — совокупность всех квантовых чисел кроме спинового). Тогда в соответствии с (5.14) невозмущенная фермиевская функция Грина принимает вид [c.161]

Для гексагональных компактных структур в таблице даны значения отношения с а, т. е. отношения высоты элементарной ячейки к длине стороны в плоскости базиса. Для идеального случая плотно упакованных сфер отношение осей равно 1,633. Приведенные координационные числа указывают, сколько близких соседей окружают атом в рассматриваемой структуре. Наконец, в таблице даны постоянные решетки, междуатомные расстояния и атомные диаметры по Гольдшмидту. В табл. 24 по Жданову и Уманскому [23] приведены рентгенографические данные кристаллических решеток интерметаллических соединений, исследованных в настоящей работе. [c.100]

Примером квазичастиц другой группы служат электроны проводимости и дырки в полупроводниковых кристаллах (см. 6.2). Каждая такая квазичастица происходит (в одиночестве или в паре с другой квазичастицей) от реального электрона. Здесь налицо соответствие между квазичастицей и ее прообразом — реальной частицей. Однако и в этом случае движение квазичастиц имеет коллективный характер, хотя и не столь очевидный, как в случае фононов. Он проявляется в размазанности по пространству волновых функций электрона проводимости и дырки, в невозможности локализации их вблизи какого-либо узла решетки, т. е. в факте обобществления этих квазичастиц всем атомным коллективом, образующим кристалл. Заметим в этой связи, что если рассматривать действительно идеальный кристалл без каких-либо дефектов или примесей и, кроме того, исключить взаимодействие электронов с фононами, то в этом случае электроны проводимости и дырки будут распространяться по кристаллу беспрепятственно, совершенно не замечая атомов, сидящих в узлах кристаллической решетки. [c.147]

КРИСТАЛЛЫ валентные (атомные) содержат в узлах кристаллической решетки нейтральные атомы (С, Ge, Те и др.), между которыми осуществляется гомеополярная связь, обусловленная квантово-механическим взаимодействием глобулярные представляют собой частный случай молекулярных кристаллов и имеют вид клубка полимеров жидкие обладают свойствами как жидкости (текучестью), так и твердого кристалла (анизотропией свойств) внутри малых объемов идеальные не имеют дефектов структуры иопные обладают гетерополярной связью между правильно чередующимися в узлах кристаллической решетки положительными и отрицательными ионами квантовые характеризуются большой амплитудой нулевых колебаний атомов, сравнимой с межатомным расстоянием металлические образуются благодаря специфической химической связи, возникающей между ионами кристаллической решетки и электронным газом (Си, А1 и др.) молекулярные (Лг, СН , парафин и др.) формируются силами Ван-дер-Вальса, главным образом дисперсионными нитевидные вытянуты в одном направлении во много раз больше, чем в остальных оптические [активные поворачивают плоскость поляризации света вокруг падающего линейно поляризованного луча анизотропные обладают двойным лучепреломлением, состоящим в том, что луч света, падающий на поверхность кристалла, раздваивается в нем на два преломленных луча двуосные имеют две оптические оси, вдоль которых свет не испытывает двойного лучепреломления одноосные (имеющие одну оптическую ось отрицательные, в которых скорость обыкновенного светового луча меньше, чем скорость распространения необыкновенного луча положительные, в которых скорость распространения обьпсновенного светового луча больше, чем скорость распространения необыкновенного луча))] КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ— образование кристаллов из паров, растворов, расплавов веществ, находящихся в твердом состоянии в процессе электролиза и при химических реакциях [c.244]

К настоящему времени проведено много экспериментальных и теоретических исследований, обнаруживших большое многообразие кристаллографических и структурно-морфологических аспектов атомного упорядочения. Ближнее упорядочение характеризуется стремлением атомов одного сорта окружить себя преимуществественно атомами иного сорта (положительный ближний порядок) или атомами того же сорта (отрицательный ближний порядок). Структура сплава при дальнем упорядочении характеризуется разделением кристаллической решетки при температуре ниже температуры Курнакова Тц на совокупность подрешеток, каждая из которых в идеальном случае связана только с одним сортом атомов. Температура и является точкой бифуркации, отвечающей неравновесному фазовому переходу к дальнему порядку. Параметры, контролирующие этот переход, взаимосвязаны между собой (как это характерно для точек бифуркации различной природы) [c.252]

Вместе с тем многочисленные ранние качественные попытки обосновать повышенную стабильность атомных группировок в кристалле не увенчались успехом, а сообщаемые разными авторами размеры стабильных блоков очень сильно отличались друг от друга. Так, Гётц, наблюдая фигуры травления монокристалла Bi, оценил размеры блока вдоль грани (111) и перпендикулярно к ней равными соответственно 1,3 0,1 и 0,5 + 0,1 мкм [599]. Клячко [601] ограничивал размеры мицеллы длиной свободного пробега электронов. Как показал Борн [606], приложение квантовой теории к динамике кристаллической решетки приводит к трудностям, которые устраняются, если предположить определенный предел размеров идеальной решетки. Предварительными и довольно грубыми вычислениями он определил критическую длину 1о, свыше которой кристалл перестает быть идеальным при О К вследствие конечной амплитуды нулевых колебаний. Число атомов Zo, укладывающихся на этой длине, примерно одинаково для всех элементов и равно 500. G ростом температуры критическая длина I уменьшается и соответственно уменьшается число Z размещаемых на ней атомов по формуле [c.208]

Текстура характеризует состояние материала покрытия. Состояние материала с текстурой характерно тем, что кристаллические решетки элементов материала (зародыши, кристаллы) расположены в пространстве упорядоченно. Это означает, что однотипные атомные плоскости и направления решеток отдельных элементов параллельны или почти параллельны. Идеальной текстурой обладает монокристалл. Поликристап-лический ма ериал представляет собой трехмерную мозаику, выполнен ную из отдельных монокристаллов - зерен. Можно представить себе три предельных способа укладки зерен 1) однотапные плоскости и нал равления в решетках зерен параллельны, 2) параллельно только одно однотипное направление решетки, 3) однотипные плоскости и направления в решетках зерен расположены случайно относительно друг друга. Чтобы различать способы укладки зерен в поликристаллическом материале, введены понятия ограниченной текстуры для первого способа и аксиальной текстуры для второго. Естественно, что третий способ укладки не принопит к возникновению текстуры. [c.18]

Приведенные здесь пределы прочности установлены экспериментальным путем. Они во много раз (в 100 раз и более) меньше теоретических значений, подсчитанных исходя из сил межатомных связей. Это объясняется отклонением строения реальных кристаллов металла от идеального троения криеталляческих решеток, т. е. несовершенством (дефектами) кристаллических решеток реальных металлов. Наибольшее влияние на снижение прочности металла оказывают чисто геометрические нарушения идеального строения кристаллов, называемые дислокацией. Другие нарушения (атомные пропуски—вакансии, расположение чужеродных атомов в межузлнях решетки и т. д.) незначительно влияют на прочность металла., [c.35]

Представления об идеальной кристаллической решетке дают правильную ориентацию для объяснения и построения количественной теории упругости или теплового расширения, но совершенно недостаточны для понимания структурно-чувствительных свойств (пластичности, прочности, диффузии и пр.). Физика этих явлений, основанная на концепции существования несовершенств в атомной решетке, получила распространение еще в 30-х годах двадцатого столетия и позволила понять основные иричины реально наблюдаемого механического поведения кристаллов. Особенно плодотворной оказалась теория дислокаций, обеспечившая исключительно бурное развитие физики пластичности и разрушения. Однако по мере ее развития, углубления, накопления новых экспериментальных фактов все более утверждалось мнение о том, что теория дислокаций в ее классическом виде может быть рационально использована лишь для ограниченного ряда простых конкретных ситуаций — прежде всего при формулировке отдельных частных моделей пластической деформации или разрушения. Ни одна из серьезных попыток последовательного использования дислокаций для создания теории макроскопических механических свойств не увенчалась успехом. Можно с уверенностью утверждать, что теория дислокаций не привела к созданию инженерной теории прочности. [c.3]

Энергия активации процесса диффузии понижается с увеличошем количества несовершенств в поверхностном слое металла [195, 206]. Показано, что в случае поверхностной диффузии миграция атомов идет в слое у поверхности толщиной >100 мкм. В идеальной кристаллической решетке возможна поверхностная диффузия на глубине 2—3 атомных слоев. Таким образом, наиболее выгодный путь диффузии атомов водорода к вершине трещины — это диффузия в поверхностном слое трещины. [c.173]

Как будет ясно из дальнейшего, в поверхностных фазах зачастую нарушается дальний порядок в расположении атомов кристаллической решетки. Присутствие в приповерхностной области переходных слоев, примесных (в частности, адсорбированных) атомов и молекул, повышенная концентрация точечных дефектов и их комплексов, реконструкция атомной сетки — все это приводит к тому, что силовые поля, в которых находятся электроны вблизи поверхности, могут сильно отличаться от периодических, характерных для идеальной кристаллической решетки. Поэтому ряд исследователей (Бонч-Бруевич, Звягин) обосновали точку зрения, согласно которой поверхность твердого тела по существу яатяется неупорядоченной системой со всеми вытекающими отсюда последствиями. Целесообразно напомнить читателю некоторые особенности формирования энергетического спектра неупорядоченных систем, ограничиваясь лишь фрагментарным изложением основных положений и выводов теории неупорядоченных систем. Заинтересованного читателя мы отсылаем к нескольким вышедшим в последние годы превосходным монографиям, посвященным этой проблеме (см. [16—18] в списке рекомендованной литературы). [c.114]

Геометрически правильная внешняя форма кристаллов, образующихся в природных или лабораторных условиях, натолкнула ученых еще в семнадцатом веке на мысль, что кристаллы образуются посредством регулярного повторения в пространстве одного и того же структурного элемента, так сказать, кирпичика (рис. 1.2). При росте кристалла в идеальных условиях форма его в течение всего роста остается неизменной, как если бы к растущему кристаллу непрерывно присоединялись бы элементарные кирпичики. Сейчас мы знаем, что такими элеменгар-ными кирпичиками являются атомы или группы атомов. Кристаллы состоят из атомных рядов, периодически повторяющихся в пространстве и образующих кристаллическую решетку. [c.17]

Как следует из квантовой теории электропроводимости, сопротивление кристаллов обусловлено отклоневиями его атомной структуры от идеального вфисталла. Различают примесное а решеточное сопротивление. Примесное сопротивление обусловлено рассеянием электронов на дефектах решетки и отлично от нуля при Г= О К, а решеточное, обусловленное рассеянием электронов на тепловых колебаниях кристаллической решетки (см. С3.5, СЗ.З), равно нулю при Г=ОК. [c.118]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...