Рассеяние на дефектах

Берман, Симон, Клеменс и Фрай [20, 39, 40] исследовали теплопроводность кристалла кварца после облучения его нейтронами, а также влияние последующего отжига. Облучение нейтронами вызывает появление добавочного теплового сопротивления, которое оказывается состоящим из двух частей. Первая увеличивается с температурой она была отнесена за счет рассеяния на дефектах, образованных отдельными сместившимися атомами. Вторая часть изменялась как где п лежит между 1 и 3. Эта часть была объяснена рассеянием на больших областях беспорядка, которые возникают, когда отдельный атом получает значительную энергию при столкновении с нейтроном и производит целую лавину смещений. Образование таких лавин предполагается теорией взаимодействия нейтронной радиации с веществом [168, 169]. [c.252]

В аморфных диэлектриках в широком диапазоне температур длина свободного пробега фононов ограничена рассеянием на дефектах структуры. Теплопроводность аморфных тел значительно меньше, чем теплопроводность кристаллов. Поликристаллические тела обладают промежуточной теплопроводностью между теплопроводностями монокристаллов и аморфных тел. [c.339]

При дельта-методе (рис. 22, б) рассеянные на дефекте волны от преобразователя А принимаются преобразователем В непосредственно над дефектом. Метод позволяет получить визуальное изображение дефектов сварных швов в плане. Для его реализации иногда необходима зачистка валика усиления шва или применение иммерсионного контакта преобразователя В с изделием. [c.201]

Кроме перечисленных признаков для распознавания образа дефектов используют спектральный метод, а также анализируют амплитуды волн, отраженных и рассеянных на дефектах. [c.247]

Роль М. р. в кинетич. явлениях иная, чем у рассеяния на дефектах и фононах. Так как М. р. не изменяет полные импульс и энергию, а только перераспределяет [c.91]

Если мы хотим вычислить теплопроводность и ее температурную зависимость при наличии известных дефектов или выяснить по измеренной теплопроводности, как дефекты рассеивают фононы, то, как обычно, мы должны провести длинные расчеты. Кроме исследуемого рассеяния на дефектах, нужно учитывать ряд других механизмов рассеяния эти механизмы взаимосвязаны, так что необходимо угадать релаксационные времена, подставляемые в различные выражения, обсуждавшиеся в гл. 6. Влияние N-процессов еще более усложняет задачу. [c.118]

При высоких температурах частота существенных фононов не может возрастать неограниченно, так как имеется предельная частота соо = (/гв6)/й. В рассматриваемой простой модели считается, что при высоких температурах частота существенных фононов равна этой предельной частоте. Поскольку теплоемкость при высоких температурах также можно считать постоянной, высокотемпературная теплопроводность, определяемая рассеянием на дефектах, не должна зависеть от температуры. [c.119]

В этом выводе расходимость интеграла при z > 2 не принималась во внимание. В реальных кристаллах другие процессы рассеяния, такие, как N- и U-npo-цессы и рассеяние на границах, мешают фононам с малыми значениями х унести тепло из потока. В результате нижний предел интегрирования оказывается отличным от нуля и по наклону кривой теплопроводности при низких температурах часто можно с достаточной надежностью судить о зависимости рассеяния на дефектах от частоты и, следовательно, о природе дефектов. Однако мы не должны ожидать, что такие выводы можно будет сделать на основе высокотемпературных измерений. [c.120]

Большинство сплавов, используемых на практике, содержит достаточное количество примесей, что придает им желаемые механические и тепловые свойства. Присутствие примесей подавляет электронную теплопроводность, но обычно слабо влияет на решеточную компоненту, которая определяется главным образом фонон-фононными и-процессами и электрон-фонон-ными взаимодействиями Последние, конечно, зависят от средней длины свободного пробега электронов и, следовательно, от рассеяния на дефектах, но это влияние более слабое, чем влияние дефектов на саму электронную компоненту теплопроводности. [c.226]

Этот метод перестает быть справедливым в промежуточной области температур, если содержание примесей в сплаве недостаточно и становится существенно меньше о- Другой способ — это допустить, что электронное теплосопротивление можно представить как сумму идеального сопротивления, обусловленного электрон-фононным рассеянием, и сопротивления, связанного с рассеянием на дефектах. Последнее находят по величине остаточного электрического сопротивления Ро при Т—>О К из соотношения [c.228]

Простейший тип поведения теплопроводности имеет место у чистых сверхпроводников I рода, у которых фононная теплопроводность может быть пренебрежимо мала до температур значительно ниже температуры перехода Тс. Если температура перехода Тс меньше температуры, при которой теплопроводность имеет максимум, то металл становится сверхпроводящим при такой температуре, когда средняя длина свободного пробега электронов в нормальном состоянии почти полностью ограничивается рассеянием на дефектах и, таким образом, не зависит от температуры. Если предположить, что в сверхпроводящем состоянии средняя длина свободного пробега эффективных электронов остается такой же, как в нормальном состоянии ), и что скорость этих электронов не меняется, то отношение теплопроводностей сверхпроводящего и нормального состояний должно быть равно отношению соответствующих теплоемкостей. Выражение для электронной теплоемкости сверхпроводника, даваемое в теории Бардина—Купера— Шриффера (БКШ) [14], является довольно сложным, однако при Т < 0,47 с оно приводит к экспоненциальной температурной зависимости тепло- [c.246]

Если величина Тс превосходит температуру максимума теплопроводности, то с понижением температуры электронная компонента должна падать из-за уменьшения эффективного числа электронов, но, с другой стороны, она увеличивается за счет ослабления электрон-фононного рассеяния. В результате, в то время как резко прекращается возрастание х (п), величина я (5), изменяется сравнительно медленно с понижением температуры вплоть до температуры значительно ниже Тс, когда дальнейшее уменьшение электрон-фононного рассеяния не может увеличить я (5), так как становится преобладающим рассеяние на дефектах. Это поведение теплопроводности показано на фиг. 12.7. [c.249]

Значительное продвижение в технике корреляционных измерений фемтосекундных импульсов связано с использованием эффекта генерации второй гармоники при отражении от поверхности нелинейного кристалла [93]. Схема коррелятора представлена на рис. 6.32. Эта методика сохраняет достоинства неколлинеарной схемы генерации второй гармоники пучки излучения на основной и удвоенной частотах разнесены по направлениям, что упрощает регистрацию излучения второй гармоники, так как фоновый сигнал в направлении регистрируемой волны вызван только рассеянием на дефектах поверхности кристалла, и отсутствует пьедестал у измеряемой корреляционной функции. [c.281]

Рис. 5.21.1. Разделение вкладов в электронное тепловое сопротивление калия от рассеяния на дефектах и на фононах.

Дельта-метод (рис. 22, в) основан на приеме преобразователем для продольных волн 4, расположенным над дефектом, рассеянных на дефекте волн, излученных преобразователем для поперечных волн 2. [c.211]

Такая запись члена столкновений несколько неудобна, хотя мы можем вычислить его аналогично тому, как мы раньше вычисляли время рассеяния на дефектах. Почти всегда в расчетах кинетических свойств вводится приближение времени релаксации. При этом если бы функция распределения была равновесной, то величина / не изменялась бы при рассеянии. Если, напротив, функция распределения отличается от равновесной, мы ожидаем, что она будет релаксировать к равновесной функции экспоненциально во времени. Математически это можно записать в виде [c.286]

Этот режим называют пределом Казимира [7]. (Длина свободного пробега фонона, обусловленная рассеянием на дефектах, зависит от его квазиимпульса, а поэтому средняя длина свободного пробега фононов зависит от температуры см. книгу Займана [6].— Прим. ред.) [c.133]

В таких случаях (см. рис. 8.1, б) остаточное значение л , обязанное дефектам, пренебрежимо мало. Линейность зависимости л (с) означает, что мы имеем дело с предельным случаем малой концентрации, когда каждый атом примеси рассеивает электроны независимо от других. Поэтому наклон линии х(с) дает вероятность рассеяния в единицу времени на один атом примеси при заданном направлении поля, если, конечно, предположить, что любой вклад в х, связанный с рассеянием на дефектах, не зависит от с. Эта вероятность рассеяния есть среднее по экстремальной орбите ПФ, нормальной к //, и мы в дальнейшем обсудим возможность определения на основе такой информации вероятности рассеяния электрона, расположенного в любой точке к на поверхности Ферми. [c.447]

Хотя эти правила подобия приложимы только к таким изменениям х, которые в одинаковом отношении увеличивают //га для всех состояний, тем не менее больших отклонений от них ожидать нельзя, ибо, даже если х/иг сильно меняется от состояния к состоянию, относительные изменения xjm, которые влияют на -/ (()) и W Q)T, обычно одинаковы для всех состояний. Наиболее вероятными исключениями из этих правил являются такие изменения температуры слонсных зонных структур, при которых происходит изменение основного механизма сопротивления например, рассеяние решеточными волнами (малый угол рассеяния) заменяется рассеянием на дефектах (большой угол рассеяния). [c.277]

Дельта-метод также используют для получения дополнительной информации о дефектах при контроле сварных соединений. В варианте, показанном на рис. 2.3, в, излучают поперечные, а принимают продольные волны. Эффективная трансформация поперечных волн в продольные на дефекте произойдет, если угол падения на плоский дефект меньше третьего критического или если продольная волна возникает в результате рассеяния на дефекте. Для создания хорошего контакта приемного прямого преобразователя с поверхностью сварного соединения поверхность выпуклости шва зачищают. С помошью этого метода довольно точно определяют положение дефекта вдоль сварного шва, что очень важно при его автоматической регистрации. [c.101]

Отсутствие корреляции между разл. механизмами рассеяния приводит к приближённому соотношению Ун = Е1//,, где 1 — длина свободного пробега относительно определённого механизма рассеяния. Этим объясняется эмпирич. Маттиссена правило, согласно к-рому сопротивление конкретного образца М. есть сумма остаточного сопротивления рд, обусловленного рассеянием на дефектах решётки (совпадает с р при Т ОК), и сопротивления идеального кристалла рид, обязанного рассеянию на фононах н др. квазичастицах. Гл. причина температурной зависимости — рассеяние электронов на фононах. При Г Йд (йд— Дебая температура) р к р д причём типичное зна- [c.117]

ВПЫ транзисторов с баллистич. пролётом электронов (без рассеяния на дефектах и фононах), с двумерным электронным газом, с проницаемой базой (внутри базы расположена металлич, решётка, играющая роль сетки) и др. [c.153]

В этом предельном случае предполагается, что распределение фононов устанавливается только за счет Кгпроцессов, а рассеяние на дефектах не меняет этого распределения. В вариационное выражение N-npo-цессы, таким образом, не дают вклада. Для данного вида (q) знаменатель выражения (4.15) можно записать в простой форме. В силу того что [c.66]

Вариационный метод применялся Шердом и Зай-маном (см. работу Бермана и др. [30]) для оценки теплопроводности в условиях, когда существенны только Ы-процессы и точечные дефекты описание этого метода давалось в п. 1 2 гл. 6. Предположение о выполнении упомянутых условий для любого данного вещества ограничивает применение расчетов очень узкой областью температур. Результаты расчетов выражаются через отношение полной теплопроводности к теплопроводности, которая была бы при той же концентрации дефектов, но при условии, что распределение фононов определяется Ы-процессами, а точечные дефекты участвуют только в резистивном рассеянии. Это отношение равно 1, когда рассеяние на дефектах очень слабое, и растет по мере того, как растет роль дефектов при определении величины теплопроводности. Конечно, сама теплопроводность не возрастает при увеличении числа дефектов, но она уменьшается медленнее, чем в случае, когда П-про-цессы остаются наиболее существенными для теплопроводности при всех концентрациях дефектов. Проводилось сравнение с экспериментальными значениями теплопроводности для целого ряда кристаллов, содержащих точечные дефекты в виде как чужеродных атомов, так и атомов изотопов (в случае фторида лития). Расчеты должны быть справедливы при температурах порядка 0/20, и при таких температурах действительно наблюдалось очень хорошее согласие. [c.133]

Уолдорф и др. [236] при измерениях тепло- и электропроводностей очень чистого галлия не обнаружили присутствия члена, зависящего от Р ни в р, ни в WT , обе эти величины можно было хорошо описать с помощью постоянных и членов, зависящих от Р, которые были идентифицированы как вклады от рассеяния на дефектах и на фононах. Число Лоренца, определяемое по измеренным проводимостям, стремится к Ц при Г О, но то число Лоренца, которое соответствует только идеальным, зависящим от температуры сопротивлениям, медленно уменьшается ниже 4 К, где его значение равно 0,4-10" Вт-Ом/К . Из простой теории можно ожидать, что число Ло )енца для идеальных сопротивлений 8па Ьо1/в , и для галлия при 3,2 К (0/100) оно будет примерно равно 2-10 Вт-Ом/К , что сильно расходится с экспериментальным значением, даже если добавить множитель 4 в отношение между низкотемпературной теплопроводностью и электропроводностью. [c.225]

В сплавах сопротивление, обусловленное дефектами, возрастает из-за случайного характера расположения атомов, и температурная область, в которой это сопротивление определяет значение сдвигается в область более высоких температур. Если эта область смещена выше 0,50, то при движении со стороны высоких температур значение L уже не может упасть много ниже 0, прежде чем оно снова начнет расти при низких температурах, поскольку преобладающим станет сопротивление, обусловленное рассеянием на дефектах. Фиг. 12.2 показывает, как зависит величина от отношения Г/б для идеальных металлов и метад- [c.227]

ЛОВ с дефектами по данным Хаста и Спаркса [104] можно видеть, что ее значение не намного меньше о при 0/2. Если сплав очень разбавленный, так что рассеяние на дефектах становится важным при значительно меньших температурах, величина может сильно уменьшиться, прежде чем начать расти в области температур, где главный вклад дают дефекты, и снова принять значение Ьо. [c.228]

Паррот [183] и Абеле [1] исследовали ту же проблему более детально, учтя N-пpoцe ы с помощью метода Каллуэя. Оба автора пришли к одинаковым выводам и показали, что их выражения переходят в формулу Клеменса, когда рассеяние на дефектах становится существенно более важным, чем и-процессы. Абеле использовал более сложное выражение для интерпретации экспериментальных данных Абелса и др. [2], Стила и Роси [223],. А. Ф. Иоффе И А В. Иоффе (106]. Для сплавов Ое—81 теоретич - [c.262]

Теория Губанова заключается в вычислении в пределах концепции свободных электронов, возмущения электрона, вызванного искажениями и разунорядочением кристаллической решетки. Не сделано никакой попытки ввести параметр, который бы прямо отражал действительно существующую структуру жидкости. Общее рассеяние рассматривается в виде трех отдельных вкладов 1) рассеяние на тепловых колебаниях, связанное с теорией Мотта 2) жидкостное рассеяние — прямой результат структурного разупорядочения и 3) рассеяние на дефектах — результат локализованных отклонений от среднего порядка — возможно дырки в жидкости или локальные флуктуации плотности. Теория Губанова, математически усложненная, сводит теорию Мотта до отдельного случая. [c.103]

Рис. 6.14. Зависимость отношения диффузной (обратной) Лобр и зеркальной Аз компонент рассеянного на дефекте поля 2 — 07 среднего наклона неровностей б — от величины параметра Рэлея Рд

При очень же низких температурах средняя длина свободного пробега фононов начинает ограничиваться их рассеянием на дефектах решетки, примесях и границах зерен, в результате чего на кривой теплопроводности отмечается максимум при температуре от 5 до 100°К [Л. 24]. Влияние примесей на теплопроводность окиснобериллие-вой керамики в области низких температур [Л. 26] показано на рис. 2-2. [c.23]

Тепловое сопротивление решетки. Вел чн 1а средней длины свободного пробега фононов I определяется в основном дву.мя процесса.ми геометрическим рассеянием и рассеянием фононов на фононах. Если силы взаимодействия меладу атомами чисто гармонические, то никакого механизма фонон-фононных столкновений не существовало бы и средняя длина свободного пробега определялась бы только отражениями фононов от граничных поверхностей кристалла и рассеянием на дефектах рещетки (это мы и назвали геометрическим рассеянием). Возможны ситуации, для которых эти эффекты являются доминирующими. [c.236]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...