ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА АМОРФНЫХ СПЛАВОВ

Повышенный интерес у советского читателя должна вызвать гл. 6, в которой подробно, на высоком научно-теоретическом уровне описаны электронные свойства аморфных сплавов — энергетические состояния электронов и явления переноса. В отечественной монографической литературе до сих пор этому вопросу уделялось недостаточное внимание. Электронная структура металла (как аморфного, так и кристаллического)—это его визитная карточка. На основе изучения электронной структуры аморфных сплавов вырабатывается понимание не только особенностей физических свойств этого нового класса веществ (электросопротивления теплоемкости и затухания звука при низких температурах теплопроводности зонного магнетизма и сверхпроводимости), но и понимание роли электронного фактора в формировании аморфного состояния и его стабильности. [c.18]

ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА АМОРФНЫХ СПЛАВОВ [c.177]

Таким образом, электрические свойства аморфных сплавов согласуются с представлениями о том, что из-за потери трансляционной симметрии в аморфных сплавах длина свободного пробега электронов становится существенно меньше, чем в кристаллических. В то же время проводимость остается металлической, что указывает по-прежнему на высокую плотность состояний электронов в окрестности уровня Ферми. [c.288]

Целостное представление складывается потому, что авторы сумели в сжатой форме изложить и обсудить все вопросы научного и практического характера, связанные с данной проблемой, а именно методы получения и условия образования аморфных сплавов атомную и электронную структуру процессы структурной релаксации и кристаллизации физические, механические и химические свойства аморфных сплавов и возможные области их применения. Таким образом, в книге отражены служебные свойства аморфных сплавов и технология их получения, а также обсуждается одна из фундаментальных и далеко не решенных до конца задач физики конденсированного состояния — проблема однозначного физического описания неупорядоченных металлических систем. [c.8]

Плотность энергетических состояний валентных электронов или просто плотность состояний (ПС) является фундаментальной физической характеристикой, определяющей не только электросопротивление и электронную теплоемкость аморфных металлов и сплавов, но и такие их термодинамические свойства, как способность к аморфизации, стабильность и т. п. [c.177]

Электрические свойства. По электропроводности аморфные металлы ближе к жидким металлам, чем к кристаллическим. Удельное сопротивление р аморфных металлических сплавов при комнатной температуре составляет (1—2) 10- Ом-см, что в 2—3 раза превышает р соответствующих кристаллических сплавов. Это связано с особенностями зонной структуры аморфных металлов. В кристаллических металлах длина свободного пробега электрона составляет примерно 50 периодов решетки даже при Т, близкой к температуре плавления. Отсутствие дальнего порядка в металлических стеклах обусловливает малую длину свободного пробега, соизмеримую с межатомным расстоянием. Следствием этого является повышенное удельное сопротивление и слабая зависимость его от температуры. [c.373]

Химические свойства аморфных сплавов описаны в гл. 9. Главное содержание этой главы — описание коррозионных свойств аморфных сплавов и обсуждение причин, обусловливающих уникальность этих свойств. Сразу же следует отметить, что необычайно высокая коррозионная стойкость аморфных сплавов наблюдается только в том случае, если они легированы хромом. Уровень стойкости к коррозии в этих сплавах значительно выше, чем у лучших коррознои-ностойких кристаллических материалов. Основная причина высокой коррозионной стойкости аморфных сплавов заложена в их атомном и электронном строении. Основное внимание в книге уделяется первому аспекту проблемы. [c.20]

В заключение описания вопросов, изложенных в гл. 9, отметим следующее. Во-первых, как и в случае обсуждения механических свойств, авторы не уделили должного внимания влиянию структурной релаксации на коррозионную стойкость аморфных сплавов. А это влияние достаточно велико (см. например, [43] ). Во-вторых, развиваемая авторами концепция высокой коррозионной стойкости аморфных сплавов не является общепризнанной. В частности, в СССР рядом авторов в развитие идей акад. Я- М. Колотыркниа отстаивается точка зрения, что. высокая коррозионная стойкость аморфных сплавов может быть обусловлена образованием на поверхности металла кластеров с сильно выраженными направленными связями [11, с. 43—45]. Высокая химическая стойкость и особенности электронной структуры этих кластеров обеспечивают сравнительно легкую пассивацию и соответственно высокую коррозионную стойкость аморфных сплавов. Кластерная концепция позволяет понять значение углерода, в формировании коррозионных свойств аморфных сплавов и большую разницу в коррозионной стойкости сплавов Fe —Сг — Р и Fe — Сг — Р — С [474 (в предлагаемой книге углероду в этом плане отводится неоправданно скромная роль). Интересно отметить, что по данным работы [463 в сплаве системы Fe — Ni — Сг — Р — В при фиксированных потенциалах пассивной области в растворе Na l на поверхности образуется пассивирующая пленка толщиной менее моноатомного слоя. [c.21]

При облучении электронами или нейтронами в кристаллических металлах и сплавах в больших количествах образуются вакансии и поры, что приводит к снижению их пластичности. В этой связи понятна важность изучения влияния облучения на механические свойства аморфных металлов. Обратимся к табл. 8.3 [29]. В ней приведены значения некоторых механических свойств аморфного сплава PdsoSiao ДО и после облучения нейтронами (доза облучения составляла 5-10 нейтронов на 1 см ). Напряжение разрушения и предельное удлинение, в отличие от кристаллических металлов, почти не изменяются при облучении. Однако модуль Юнга после облучения уменьшается на 10%, что вызывает увеличение упругой деформации. Это же является причиной так называемого разупрочнения . В работе [30], по- таблица 8.3. Влияние облучеян свяш,енной изучению влияния облучения нейтронами на структуру аморфных сплавов, указывается, что при облучении, предположительно, происходит увеличение свободного объема и нарушение ближнего порядка. Однако в целом можно считать, что аморфные металлы по сравнению с кристаллическими Обладают превосходной стойкостью по отношению к нейтронному облучению. [c.241]

Специалисты полагают, что удешевление фотоэлементов за счет перехода к аморфному кремнию вместо монокристалличе-ского сделает метод прямого преобразования солнечной энергии в электрическую конкурентноспособным по сравнению с другими методами получения энергии. Подробное описание солнечных батарей на аморфном кремнии дано в i[68]. В настоящее время наиболее перспективным материалом считается определенным образом приготовленный аморфный сплав кремния с водородом, фотогаль-ванический эффект в котором был открыт в 1974 г. К 1978 г. КПД солнечных батарей на этом материале достиг 6%. Эта величина в 3—4 раза меньше достигнутой на кристаллических Si и GaAs, однако в последних максимальные значения КПД были получены через 20 лет после открытия соответствующего эффекта. Это подтверждает несомненную перспективность аморфных материалов для использования в солнечных батареях. Для успешной реализации этих батарей необходимо выполнение ряда условий, таких, как большой коэффициент оптического поглощения (в широкой области спектра), эффективный сбор носителей электричества на обеих сторонах полупроводникового материала (пленки), достаточно большой внутренний потенциал, определяющий ЭДС элемента. Эти условия определяются оптическими и электрическими свойствами аморфных полупроводников и в конечном счете энергетическим спектром электронов. Поэтому далее мы перечислим некоторые характерные свойства этих материалов, достаточно тесно связанные с картиной распределения состояний электронов по энергетическим зонам. [c.284]

Механические свойства аморфных металлов обладают повышенной стойкостью по отношению к нейтронному облучению. Приведены также отдельные данные по ускоряющему влиянию электронного облучения на кристаллизацию. Следует отметить, что в общем случае облучение электронами высокой энергии может влиять как на скорость образования зародышей при кристаллизации, так и на их рост. В случае широко известного сплава FeMNi oPuBe облучение электронами не оказывает заметного влияния на кинетику кристаллизации, которая, очевидно, лимитируется диффузней по границам раздела, но приводит к увеличению скорости зарождения, которая в свою очередь определяется объемной диффузией. [c.20]

Важной областью практического применения аморфных сплавов с большой магнитострикцией являются устройства, получившие название ультразвуковых линий задержки (УЛЗ). Из магиитострикцнонных. материалов изготавливают сердцевинный элемент этих устройств — звукопровод,, при помощи которого электрические сигналы преобразуются в акустический сигнал и наоборот. Распространение акустических сигналов в звукопроводе происходит со значительно меньшей скоростью, чем электрических сигналов по элементам схемы. В ре-зультате происходит задержка сигналов во времени. Одним из преимуществ аморфных сплавов является то, что они одновременно могут обладать инвар-ными и элинварными свойствами, что обеспечивает очень низкий температурный коэффициент времени задержки. УЛЗ широко используют в радиотехнике, в частности, в радиолокации, цветном телевидении, для преобразования и обработки (кодирование и декодирование) сигналов, а также в электронно-вычислительной технике. Прим. ред. [c.174]

Одной из причин, по которой аморфные сплавы привлекают к себе внимание как промышленные материалы, являются их особые электронные свойства, резко отличающиеся от электронных свойств обычных кристаллических металлов. В настоящей главе в общих чертах рассматриваются энергетические состояния электронов аморфных металлов и сплавов в обычном (несверхпроводящем) состоянии и явления электронного переноса. Сверхпроводимость аморфных металлов в настоящее время является предметом интенсивных исследований с точки зрения как физической стороны явления, так и его практического применения, и поэтому выделена в отдельную главу. Магнитные. свойства амЮрфных леталлов, также обусловленные электронными процессами, уже подробно рассматривались в главе 5, как наиболее изученные свойства аморфных металлических материалов, поэтому здесь мы не будем к ним возвращаться. [c.177]

Исследования стекол и аморфных металлических сплавов, выполненные после 1985 года, показывают, что для неупорядоченных материалов характерна своеобразная наноструктура. Подтверждением нанонеоднородной структуры аморфных металлических сплавов служат, в частности, результаты дифракционных и электронно-микроскопических исследований [1-11], рассмотренные в предгпествуюгцих разделах. Аналогичные выводы о нанонеоднородном строении стекол и аморфных вегцеств были независимо сделаны на основе исследований низкоэнергетических колебательных спектров и свойств, определяемых спектральным распределением упругих колебаний. Кратко рассмотрим результаты этих исследований. [c.183]

У селенового элемента (рис. 82, а) опорным электродом служит алюминиевая пластина 1, покрытая слоем висмута 2. На пластину наносится слой аморфного селена 3, подвергнутый термообработке и осернению, который обладает дырочной проводимостью (р-проводи-мость). Сверху этого слоя наносится сплав олова и кадмия 5. Атомы кадмия проникают в слой селена и играют роль донорной примеси, образуя в селене слой селенида кадмия 4, обладающий электронной проводимостью ( -проводимостью). Следовательно, внутри селена создается переход р—п, обладающий вентильными свойствами. Благодаря этому слою селеновый элемент пропускает ток в одном направлении (прямом) — от алюминиевой пластины к сплаву олова с кадмием и не пропускает его в обратном направлении. [c.119]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...