Упорядочение атомно-кристаллической структуры

Примерами переходов I рода могут служить процессы, связанные с изменением агрегатного состояния вещества (плавление, испарение, сублимация, конденсация, кристаллизация), аллотропные превращения в твердом состоянии, упорядочение атомно-кристаллической структуры в ряде сплавов, переход в сверхпроводящее состояние во внешнем магнитном поле. [c.164]

УПОРЯДОЧЕНИЕ АТОМНО-КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ [c.217]

Прикладной рентгеноструктурный анализ включает определение разного рода нарушений кристаллической структуры в реальных веществах (дисперсности и блочного строения кристаллитов, дислокации, дефектов упаковки и пр.), а также анализ атомной структуры частично упорядоченных и некристаллических объектов (например, металлические стекла). [c.94]

Под рентгенографическим анализом понимается совокупность разнообразных методов исследования, в которых используется дифракция рентгеновского излучения - поперечных электромагнитных колебаний с длиной волны 10 -10- Л. Применение рентгеновского излучения для исследования кристаллических веществ основано на том, что его длина волны сопоставима с расстоянием между упорядоченно расположенными атомами в решетке кристаллов, которая для него является естественной дифракционной решеткой. Сущность рентгенографических методов анализа как раз и заключается в изучении дифракционной картины, получаемой при отражении рентгеновских лучей атомными плоскостями в структуре кристаллов. [c.158]

Остановимся на некоторых трудных проблемах магнитномягких аморфных материалов. Одной из таких проблем, как отмечают авторы книги, является временная нестабильность проницаемости. Эта проблема стоит особенно остро в отношении аморфных сплавов с Х 0, где пиннинг границ доменов выражен весьма слабо, и поэтому стабилизация границ доменов вследствие направленного упорядочения по сути дела является лимитирующим фактором. В кристаллических материалах эта проблема решается сравнительно легко — путем снижения примесей внедрения углерода и азота. Ранее предполагали, что временная нестабильность проницаемости аморфных сплавов в районе климатических температур обусловлена атомами металлоидов [9]. Однако исследование сплавов с Я О, но не содержащих металлоиды, показало [20 с. 49], что и в этих материалах нестабильность проницаемости выражена весьма сильно. По всей видимости, атомной структуре аморфных сплавов, не зависимо от того, содержат ли они атомы металлоидов или нет, присущи некоторые дефекты, перестройка которых в зависимости от направления вектора намагниченности обеспечивает стабилизацию границ доменов и наведение одноосной анизотропии. [c.17]

Атомное упорядочение условно разделяют на дальнее и ближнее. Согласно классическим представлениям, ансамбль атомов, расположенных в узлах кристаллической решетки твердых растворов, по мере снижения температуры должен либо упорядочиваться, либо распадаться на несколько фаз. Упорядочение — это стремление системы снизить энтропию путем самоорганизации диссипативных структур при переходе беспорядок-порядок. [c.252]

Очень высокой упорядоченностью структуры на атомном уровне обладают монокристаллы. Расстояния между отражающими атомными плоскостями (периоды) кристаллической решетки большинства доступных монокристаллов не превышают 0,4—0,5 им. Изготовленные из них диспергирующие элементы успешно применяют в специально разработанных светосильных схемах с большими апертурами в спектральном диапазоне от 0,01 до 1,0 нм [1 ]. Однако такие монокристаллы не могут быть использованы в области длин волн более 1,0 нм, поскольку дифракция возможна лишь для длин волн, не превосходящих удвоенного расстояния между отражаю-ш,ими плоскостями кристалла. [c.303]

Те же недостатки имеет модель обменной стрикции, предложенная для объяснения ГЦТ искажения в 7-сплавах системы Си—Мп [2, 123]. Эта модель предполагает, что атомные моменты, образующие упорядоченную ферро-или антиферромагнитную структуру, локализованы около узлов кристаллической решетки. Энергетический уровень такой системы бывших валентных электронов может быть отделен от возбуждений энергетической щелью. Модель локализованных электронов хорошо описывает магнетизм металлов редкоземельной группы, у которых нет перекрытия незаполненных 4 -оболочек, а также всей совокупности неметаллических ферро- и антиферромагнетиков [2]. [c.78]

Явление упорядочения атомно-кристаллической структуры было неявно обнаружено в 1914 г. Н. Курнаковым, С. Жемчужным и М. Заседателевым при изучении сплавов системы Аи — Си. При исследовании электросопротивления сплаво Аи — Си возникли трудности с изготовлением тонких проволок отжиг, , проволок составов, близких к Аи—Си и АиСиз, [c.217]

Поскольку рассеяние тепловых нейтронов вообще не зависит явно от атомного номера исследуемого вещества, то с помощью дифракции нейтронов легко выявляется различие атомов с близкими. Z (например, при исследовании упорядочения атомов Fe и Со в системе Fe — Со), что трудно сделать рентгенографически и электронографически. При использовании дифракции нейтронов возможно изучение изотопических (часто рассеивающие способности изотопов одного и того же элемента значительно различаются) и спиновых различий атомов, входящих в решетку, причем такие различия не замечают ни рентгеновские лучи, ни электроны. В то же время при дифракции нейтронов могут оказаться неразличимыми (имеющими приблизительно равную амплитуду рассеяния) совершенно разные атомы. Так как легкие вещества рассеивают нейтроны также эффективно, как и тяжелые, то с помощью нейтронографии успешно проводят изучение кристаллической структуры веществ, в состав которых входят одновременно атомы легких и тяжелых элементов (атомы водорода в гидриде циркония, углерода в аустените), а также структур из легких элементов (льда, гидрида натрия, дейтерита натрия, графита). Такие структуры нельзя исследовать с помощью рентгеновских лучей и затруднительно с помощью электронов нз-за незначительного рассеяния их легкими элементами. [c.37]

Предпринимались разные попытки выявить характерные атомные конфигурации в зернограничной структуре, но пути решения этого вопроса удалось найти используя результаты геометрического анализа [164] и моделирования на ЭВМ [165-167], которые позволили выявить те кирпичики , из которых построена любая граница. Оказалось, что существует строго ограниченный набор координационных многогранников, по вершинам которых могут располагаться атомы в границе зерен. Эти многогранники совпадают с берналовскими полиэдрами, предложенными для описания структуры жидкостей и аморфных тел. В работе [168] показано, что многогранники можно разбить на тетраэдры и октаэдры, т. в. на основные элементы, характерные для кристаллической структуры металлов, однако искажения этих тетраэдров и октаэдров по сравнению с правильными формами довольно велики. В отличие от структуры аморфных тел, где атомные полиэдры расположены неупорядочено, в границе полиэдры располагаются в один слой, для них имеются жесткие граничные условия, обусловленные периодичностью кристаллов по обе стороны границы, что приводит к строго упорядоченному построению атомных групп в структуре границ. Упорядоченность структуры характерна для всех границ зерен. [c.89]

В последнее время все большее внимание уделяется роли кристаллохимического фактора, определяющего взаимосвязь между склонностью к аморфизации и типом стабильных и метастабильных фаз, характерных для тех или иных систем [6, 12, 13, 22]. Здесь надо отметить, во-первых, что во многих системах легко аморфизирующиеся сплавы располагаются в области тех составов, которым отвечают соединения со сложной кристаллической структурой (<т-, р,- и 0-фазы или фазы Лавеса). Предполагается, что для таких сплавов процесс образования критических зародышей сильно затруднен из-за необходимости существенного перераспределения компонентов в расплаве. Но это только один аспект проблемы. Основываясь на данных об атомной структуре метастабильных фаз, которые являются последними в ряду кристаллических состояний, возникающих по мере увеличения скорости охлаждения, можно сформулировать следующий кристаллохимический критерий для определения сплавов с повышенной склонностью к аморфизации (Ю.. А. Скаков) наибольшей склонностью обладают сплавы, которые при скоростях охлаждения, близких к критическим, кристаллизуются в структурах, имеющих атомную координацию, отвечающую упорядоченной о. ц. к. решетке (сверхструктура на основе о. ц. к. решетки). Эти данные позволяют представить, что в процессе охлаждения переохлажденного расплава не только протекают процессы релаксации атомной структуры, связанные с принципом эффективной упаковки атомов, но и усиливается дифференциация компонентов, так что в предельно переохлажденном расплаве достигается такая равновесная степень композиционного порядка, которая обусловливает или кристаллизацию упорядоченных метастабильных фаз, или при охлаждении со скоростью выше критической — аморфизацию расплава с координацией атомов в областях локального порядка, сходной с координацией атомов этих фаз. [c.12]

В настоящее время установлено, что в сплавах, испытывающих бездиффузионное фазовое превращение, вблизи точки фазового перехода, устойчивость кристаллической структуры, как правило, снижается [104, 105]. Наблюдается особое предмартенситное состояние, когда отмечаются аномалии изменения упругих констант и изменения фо-нонного спектра кристаллической решетки, возникают динамические (квазнстатические) смещения атомов в ней. Признаки неустойчивости ГЦК-решетки и влияние атомного упорядочения на устойчивость ГЦК-решетки в сплавах системы Fe—Мп изучали в работе [106]. [c.64]

И. Н. Богачевым с сотрудниками был выполнен ряд работ, в которых показана связь механических свойств с антиферромагнитным упорядочением в железомарганцевых сплавах [1, 118]. Исходя из положения, что магнетизм металлов и сплавов обусловлен взаимодействием атомов на электронном уровне, которое определяет все свойства материалов, следует ожидать влияние магнитных превращений как на механические свойства, так и на фазовые перестройки [190]. Так, склонность к хрупкому разрушению при температурах около — 100°С, обнаруженную в однофазных 7-сплавах (37,75% Мп), авторы работы [190] объясняют изменением магнитной структуры антиферромагнетика, аналогично тому, как это происходит в анти-ферромагиитном хроме и редкоземельных элементах, т. е. могут возникать многослойные атомные упаковки с низкой симметрией [118]. Выдвинутое предположение о вкладе магнитной составляющей в общее сопротивление пластической деформации подтверждается значительным изменением механических свойств однофазных (7) и двухфазных (е + 7)-сплавов в интервале температур Tn и Наблюдаемое при этом снижение прочности и пластичности предшествует самым начальным стадиям фазовой перестройки, но совпадает с исчезновением ближнего магнитного порядка, который происходит на 30—50° ниже Tn-На этом основании авторы делают вывод о прямой взаимосвязи кристаллической структуры и механических свойств с антиферромагнитным упорядочением [1, 125]. [c.243]

Кристаллическая структура твердых тел со строго определенным я периодически повторяющимся расположением атомов- относительно друг друга (полное структурное упорядочение) возможна, да и то лишь теоретически, при температуре абсолютного нуля . При Г>0°К появляются дефекты, которые можно разделить на две основные группы атомные (стуктурные) и электронные. Процесс появления дефектов в системе носит название разулорядочения. [c.103]

Термодинамически равновесное состояние твердого тела — кристаллическое. Кристаллы — тела, обладающие упорядоченной трехмерно-периодической пространственной атомной структурой. Множество природных и синтетических твердых веществ (металлы, сплавы, минералы и др.) состоят из очень мелких произвольно ориентированных кристалликов. ЕЬли мелкие кристаллы ориентированы хаотически, их называют поликристаллами. При преимущественной ориентации кристалликов твердое тело образует текстуру. В последнее время резко возросли масштабы получения и применения отдельных крупных кристаллов, которые часто называют мококристаллми. [c.34]

ПАРАКРИСТАЛЛ — молекулярный кристалл с перемежающимися кристаллическими и аморфными областями ПАРАМАГНЕТИЗМ (есть свойство вещества, помещенного во внешнее магнитное поле, намагничиваться в направлении, совпадающем с направлением этого поля, если в отсутствие внешнего магнитного поля это вещество не обладало упорядоченной магнитной структурой Паули проявляется в металлах и полупроводниках и образуется спиновыми магнитными моментами электронов проводимости ядерный образуется магнитными моментами атомных ядер) ПАРАЭЛЕКТРИК— неполярная фаза сегнетоэлектрика, возникающая выше температуры фазового перехода ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ— охлаждение вещества ниже температуры его равновесного перехода в другое фазовое состояние ПЕРЕХОД [квантовой системы (безызлучательный характеризуется изменением уровня энергии атома или молекулы без поглощения или испускания фотона вынужденный осуществляется понижением уровня энергии под действием внешнего излучения скачкообразный возникает самопроизвольно или вследствие [c.258]

В К. исследуются строение и свойства разнообразных агрегатов из микрокристаллов (поликристаллов, текстур, керамик), а также веществ с атомной упорядоченностью, близкой к кристаллической (жидких кристаллов, полимеров). Симметрийные и структурные -закономерности, изучаемые в К., находят применение при рассмотрении общих закономерностей строения и свойств аморфных тел и жидкостей, полимеров, квази-кристаллов, макромолекул, надмолекулярных структур и т, п. (обобщённая К.). [c.511]

Другое явление, связанное с образованием твердых растворов металлов, заключается в развитии сверхструктуры при тщательном отжиге сплавов. Это превращение типа порядок — беспорядок приводит к образованию так называемых интерметаллнческих соединений. Некоторые примеры перестройки кристаллической решетки подобного рода известны и среди хорошо изученных двойных сплавов платппы или палладия (наряду со спла-DOM родия с медью). Из физических основ металловедения известно, что образование сверхструктуры может происходить в тех случаях, когда условия благоприятствуют хорошей взаимной растворимости, но когда радиусы участвующих в превращении атомов сильно разнятся, хотя и не настолько, чтобы полностью помешать образованию растворов. Интересно отметить, что образование сверхструктуры происходит, по-видимому, в сплавах платины или палладия с некоторыми обычными металлами (табл. 8), хотя сведений о том, что это явление наблюдается в двойных системах, образованных самими платиновыми металлами, не имеется. Ясно, что обычные металлы (см. табл. 8) отличаются по величине своих атомных радиусов от платиновых мета.7Лов, серебра и золота. Некоторые из этих упорядоченных структур с обычными металлами, особенно с кобальтом, обладают интересными магнитными свойствами. [c.497]

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]

Для большинства реальных сплавов типично перераспределение атомов в масштабах порядка межатомных расстояний, которое приводит к появлению упорядоченной фазы. В этой фазе атомные позиции становятся неэквивалентными для заполнения атомами разного сорта кристаллическая решетка неупорядоченной фазы распадается на несколько подрешеток. В каждой из подрешеток концентрация отличается от средней по сплаву, т. е. каждая подрешетка обогащена по ка-кому-то из компонентов относительно средней доли данного компонента в сплаве. В результате симметрия кристаллической решетки понижается, а размер ее элементарной ячейки увеличивается. Например, при высоких температурах сплав Си2п имеет неупорядоченную ОЦК-структуру (рис. 1.30, а), в которой вероятности заполнения атомами Си (или п) всех узлов одинаковы. При понижении температуры ниже температуры упорядочения вероятности заполнения атомами Си двух подрешеток (соответствующих вершинам и центрам кубов (рис. 1.30, б)), становятся разными. В каждой упорядоченной области атомы Си преимущественно заполняют одну или другую из этих подрешеток. Такие упорядоченные области называются анти-фазными доменами (АФД), а границы между ними - антифазными границами (АФГ). Для упорядоченных растворов используется также термин сверхструктура. [c.62]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...