Модели структур аморфных тел

МОДЕЛИ СТРУКТУР АМОРФНЫХ ТЕЛ [c.80]

Основные подходы к построению математических моделей в механике сплошной среды. В зависимости от структуры материала рассматриваемого тела (например, кристаллической, аморфной, высокомолекулярной и т.д.) приложенные внешние механические и тепловые нагрузки вызывают определенные структурные изменения. [c.78]

В настоящей главе приводятся результаты расчетов плотности состояния электронов, основанные главным образом на моделях структуры аморфных твердых тел (см. 6.2.1). Далее (6.2.2 и 6.2.3) обсуждаются наиболее типичные экспериментальные результаты, полученные методами рентгеновской и ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии (РФС и УФС), позволяющими непосредственно наблюдать уровни энергии электронов, а также результаты анализа спектров испускания мягкого рентгеновского излучения (МРС). Кроме того, рассмотрены результаты экспериментов по комптоновскому рассеянию для определен1Ия волновых фунвдий элек1 ронов, находящихся в различ1ных электронных состояниях (см. 6.3.1) и результаты некоторых экспериментов по аннигиляции позитронов (см. 6.3.2). [c.178]

Как известно из общего курса физики, материальные тела обладают сложной молекулярной структурой, причем молекулы среды совершают тепловые движения хаотичные в газах, более или менее упорядоченные в жидкостях и аморфных телах и колебательные в кристаллических решетках твердых тел. Эти внутренние движения определяют физические свойства тел, которые в модели сплошной среды задаются наперед основными феноменологическими закономерностями (например, законы Бойля — Мариотта, Клапейрона — в газах, законы вязкости — в ньютоновских и неиыотоповских жидкостях, закон Гука — в твердых телах). [c.103]

Атомная структура металлических стекол. Как и в любом другом некристаллическом веществе, в аморфном металле отсутствует дальний порядок в расположении атомов. Данные по рассеянию рентгеновских лучей аморфными телами можно пытаться объяснить как в рамках микрокристаллитной структуры, так и в рамках модели непрерывной сетки. Исследования последних лет, в частности опыты по электрон-позитронной аннигиляции, дают веские основания считать, что в аморфном металле существует распределение атомов без каких-либо разрывов типа границ зерен и точечных дефектов, характерных для кристаллов. Предполагается, что в металлическом стекле существует хаотическое непрерывное распределение сферических частиц, характеризующееся плотной упаковкой. Координационные числа, определенные по площади под первым пиком функции радиального распределения, в большинстве случаев оказываются равными 12, т. е. они больше, чем для жидких металлов. [c.372]

Поведение аморфных сплавов при деформации, как и кристаллических материалов, зависит от процессов, протекающих на микроуровне. Однако отсутствие дальнего порядка исключает протекание пластической деформации путем движения дислокаций, так как в структуре аморфных сплавов отсугствуют кристаллографические плоскости скольжения. В связи с этим для описания механизмов скольжения эффективны модели аморфных сплавов, предполагающие их поликластерное строение. В соответствии с этими моделями аморфные твердые тела образованы кластерами, имеющими произвольную форму и случайную упаковку, но сохраьгяющими достаточно большую общность. [c.128]

Характерной особенностью структуры аморфных сплавов является отсутствие кристаллографических плоскостей скольжения. В этой связи для описания механизмов скольжения эффективны модели аморфных сплавов, предполагающие их поликластерное строение. Бакай [419] разработал поликластерную модель аморфных твердых тел, основанную на конструктивном определении класса топологически разупорядоченных структур, сохраняющих достаточно большую общность. Предполагается, что границы кластеров обладают тем же атомным строением, что и слои скольжения. Однако в силу случайной упаковки кластеров и их произвольной формы сквозная трансляционно-инвариантная межкластерная граница отсутствует. С другой стороны, сдвиг по поверхности, отвечающей однородным сдвиговым напряжениям, невозможен без разрывов связей по кластерным границам. Поэтому скольжение путем движения дислокаций происходит вдоль тех участков кластерных границ, где касательные напряжения достигают критического уровня (при этом разрывы происходят в местах концентрации нормальных к границе растя- [c.259]

Квазижидкостные модели так или иначе вынуждены принимать ту или иную модель жидкости (расплава). При анализе структуры аморфных твердых тел часто используют модель жидкости по Берналу [452], согласно которой жидкость представляет собой систему сфер со случайной упаковкой. Ограниченность применения этой модели к аморфному состоянию твердых тел связана с тем, что в аморфных сплавах обнаруживается композиционное упорядочение, возможна перестройка атомных конфигураций, а, кроме того, корреляция во взаимном расположении атомов может простираться до пяти атомных диаметров [419]. [c.281]

Мы упомянем два других теоретических подхода, применяемых для рассмотрения неупорядоченных систем, которые не вполне точно соответствуют модели молекулярных орбиталей или другим рассмотренным моделям. В одном из этих подходов рассматриваются кластеры из N атомов с заданным расположением. Электронные взаимодействия внутри кластера рассчитываются точно, но взаимодействия с атомами за пределами кластера учитываются приближенными методами [155, 156]. В другом подходе рассматриваются кристаллы с достаточно большим числом атомов N в элементарной ячейке, чтобы таким образом аппроксимировать некоторую область внутри аморфного тела затем используются обычные методы расчета зонной структуры [145]. Оба эти подхода дают более надежные результаты при увеличении числа N. Поскольку объем необходимых вычислений очень быстро возрастает с ростом N, эти подходы ограничиваются экономией машинного времени. Заинтересованному читателю следует обратиться к обзорной статье Торпа и Уэйра [239]. [c.93]

Кроме локализованных состояний флук-туационного происхождения в аморфных твердых телах могут возникнуть также локализованные состояния, связанные с при-месными атомами и дефектами структуры f, типа оборванных связей и т. п. При наличии таких состояний плотность состояний N E) оказывается немонотонной функцией энергии. Пик локализованных состояний, связанных с дефектами структуры, располагается обычно вблизи центра щели подвижности (рис. 11.6). При высокой плотности локализованных состояний в щели подвижности уровень Ферми располагается в зоне дефектных состояний. Такая модель плотно сти состояний была предложена Моттом и Дэвисом. [c.359]

В работе [206] процесс пластической деформации твердого тела рассматривается в виде коррелированной последовательности элементарных актов разрядки концентраторов напряжений, сопровождающихся рождением дефектов. Каждый акт разрядки (элементарный акт пластичности) ускоряет срабатывание соседних концентраторов. В целом процесс пластической деформации представляется в виде распространения фронта волны активизации концентраторов напряжений. Поскольку в основе модели лежит элементарный акт релаксации напряжений, в работах [206, 215] введен термин "релаксационные волны", которые в данном случае рассматриваются как диссипативная пространственно-временная структура. В процессе формирования релаксационной волны разгрузка каких-либо зерен поликристаллов вызывает, с одной стороны, рост напряжений на близко расположенных концентраторах, а с другой стороны, снижает общий уровень напряжений во всем объеме деформируемого образца. В работе [206] установлена линейная корреляция между длиной волны пластичности и размером зерна и высказано предположение, что в материалах с размером зерна меньшим 4,5 мкм релаксационные волны возникать не могут. Поскольку релаксационные волны пластичности наблюдались также на поверхности образцов из аморфного сплава Fe4oNi4, B2o, отмечено, что волновой характер распространения пластической деформации достаточно универсален [215]. [c.121]

Эти модели базируются на рассмотрении топологического порядка в твердых аморфных сплавах, такого же, как в расплавах. Действительно, рентгеновские исследования показывают, что аморфное состояние твердых сплавов близко к структуре жидкости. Это означает, что жидкость при T- Tjj и стекло при Т<Т являются изоконфигурационными. Напомним, что термин изоконфигурационный используют применительно к телам с одинаковыми структурами и к процессам, при развитии которых не происходит структурных изменений. При применении этого термина к аморфным сплавам необходимо оговаривать, какие именно элементы структуры остаются неизменными. Кроме того, следует принимать во внимание и тот факт, что изоконфигурационность в аморфных закаленных структурах может нарушаться в результате бездиффу-зионных перестроек [5]. [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...