Твердое кристаллическое тело

Основной гамильтониан твердого тела. В определенном приближении твердое кристаллическое тело можно считать состоящим из отдельных самостоятельных частей — ансамблей электронов и ионов, следовательно, модель твердого тела может быть представле на как совокупность взаимодействующих между собой частиц. Основной гамильтониан, описывающий модель твердого тела, будет [c.41]

Люминесценция в твердых телах. Подобные, но более разнообразные процессы происходят в твердых кристаллических телах. В некоторых кристаллических телах наблюдается высвечивание дискретных центров, а в некоторых — рекомбинационное свечение. Встречаются кристаллы, в которых существует свечение обоих видов одновременно. [c.361]

При низких температурах (7 < 0д) теплоемкость Су твердых кристаллических тел [c.86]

Ркс. 2.32. Зависимость теплоемкости твердых кристаллических тел от температуры [c.87]

При нагревании твердого кристаллического тела в условиях постоянного давления в зависимости от его величины происходит переход в жидкое или в газообразное состояние. Если давление перехода меньше давления в тройной точке или много больше давления в критической точке, то вещество из кристаллического состояния будет переходить прямо в газообразное, минуя жидкое состояние. Если давление больше давления в тройной точке и меньше давления в критической точке, то вещество из кристаллического состояния будет переходить сначала в жидкое, а затем при дальнейшем нагревании из жидкого состояния в газообразное. [c.132]

В твердых кристаллических телах молекулы располагаются на расстояниях порядка Го и образуют кристаллическую решетку.f Молекулярные движения, которыми обусловлена тепловая энергия твердого тела, представляет собой неупорядоченные колебания молекул около устойчивых центров. Благодаря этой устойчивости твердые тела сохраняют объем и форму. [c.8]

Теплоемкость твердых кристаллических тел имеет фононную Сф и электронную составляющие (подробнее см. гл, VI). [c.106]

При нагревании твердого кристаллического тела в условиях постоянного давления в зависимости от его величины происходит переход в жидкое или в газообразное состояние, а при сравнительно больших давлениях — в плазменное состояние. Если давление перехода меньше давления в тройной точке или значительно выше давления в критической точке, то вещество из кристаллического состояния будет переходить в газообразное, а при достаточно больших давлениях — в плазменное состояние, минуя жидкое состояние. Если давление больше давления в тройной точке и меньше давления в критической точке, то вещество из кристаллического состояния будет переходить сначала в жидкое, а затем (при дальнейшем нагреве) из жидкого состояния в газообразное. [c.214]

Ионная электропроводность, как и у жидких диэлектриков, сопровождается переносом вещества иа электроды. У твердых диэлектриков с электронной проводимостью этого переноса вещества не наблюдается. В твердых кристаллических телах, при низких температурах в первую очередь передвигаются слабо закрепленные ионы, ионы примесей. При высоких температурах движутся основные ионы кристаллической решетки. Энергия активации носителей тока определяет механизм электропроводности в твердых диэлектриках. Удельную проводимость в твердых диэлектриках можно определить так же, как у жидких, пользуясь уравнением [c.20]

Поверхностно-градиентные покрытия представляют собой жидкие кристаллы. Это органические соединения, одновременно обладающие свойствами жидкости (текучесть) и твердого кристаллического тела (анизотропия, двойное лучепреломление). Термоиндикаторами служат обычно холестерические жидкие кристаллы. При изменении температуры жидкого кристалла отраженный от него свет резко изменяет свой спектр. Для них характерна большая оптическая активность. Жидкие кристаллы эффективно используют при исследовании температур в электронных схемах для обнаружения дефектов типа нарушения сплошностей в различных объектах методом регистрации разрывов непрерывности теплового потока. [c.129]

Третий вид связи —металлическая связь, которая приводит также к образованию твердых кристаллических тел. Металлы можно рассматривать как системы, построенные из расположенных в узлах решетки положительно заряженных ионов, находящихся в среде свободных электронов (рис. В-3). Притяжение между положительными атомными остовами и электронами является причиной монолитности металла. Наличием свободных электронов объясняется высокая электропроводность и теплопроводность металла, что также является причиной блеска металлов. Ковкость металла объясняется перемещением и скольжением отдельных слоев атомных остовов. [c.10]

В ходе диффузии в твердом кристаллическом теле атомы илк дефекты перескакивают из одной определенной позиции в решетке в другую. При таких случайных скачках для описания диффузии используется статистический метод, по которому коэффициент объемной диффузии выражается следующим образом [c.51]

Поэтому можно говорить о симметричности термодинамического (изобарного) потенциала твердого кристаллического тела в том смысле, что локальное значение химического потенциала в точке определяется абсолютной величиной гидростатической части тензора напряжений независимо от направления механической силы— растягивающей или сжимающей твердое тело (относительно равновесного положения с нулевыми силами). Подобный анализ можно провести для любого главного значения тензора напряжений (рассматривая изменения соответствующих компонент тензора деформаций), чтобы сделать заключение о симметрии термодинамического потенциала Гиббса по знаку компонент тензора напряжений (относительно недеформированного состояния). [c.18]

Рис. 1,2. Расположение частиц в жидкостях (а) н твердых кристаллических телах (б)

Известно, что поверхность соприкосновения твердого тела с окружающей его средой является только незначительной частью его общей поверхности. Любое твердое кристаллическое тело макроскопических размеров только в частных случаях представляет собой истинный монокристалл, не имеющий внутренних поверхностей раздела. [c.9]

Таким образом, температурная зависимость теплопроводности твердого кристаллического тела имеет экстремум между областями протекания процессов переброса и рассеяния на границах. [c.29]

Очевидно, что для выяснения условий появления этих центров надо ясно представить строение исходного жидкого металла. Схематические модели кристаллической и жидкой фаз представлены на рис. 21. В жидком металле атомы не расположены хаотично, как в газообразном состоянии, и в то же время в их расположении нет той правильности, которая характерна для твердого кристаллического тела (рис. 21, а), где атомы сохраняют постоянство межатомных расстояний и угловых соотношений на больших расстояниях — дальний порядок. [c.27]

Рис. 383. Схема образования пика смещения при взаимодействии нейтрона с твердым кристаллическим телом

В газах отсутствует закономерность в расположении частиц, частицы движутся хаотически, причем газ стремится занять возможно больший объем. Твердые кристаллические тела имеют правильное строение, при котором атомы и ионы находятся в узлах кристаллических решеток (так называемый ближний порядок), а отдельные ячейки и блоки определенным образом ориентированы по отношению друг к другу (дальний порядок). В жидкостях определенная ориентировка распространяется не на весь объем, а лишь на небольшое число атомов, образующих сравнительно устойчивые группировки, или флуктуации. С понижением температуры устойчивость флуктуаций увеличивается, и они проявляют склонность к росту. Таким образом, для жидкостей характерен только ближний порядок расположения атомов. [c.15]

Иногда считают, что процесс плавления с растворением твердого кристаллического тела в жидком состоит из двух стадий разрыва связей атома в кристаллической решетке твердого тела и образования новых связей с атомами жидкого тела и атомами, находящимися в растворе (кинетическая стадия). На второй стадии развиваются процессы диффузии между слоем жидкости, прилежащей к границе раздела, и остальной частью жидкой фазы (диффузионная стадия). [c.7]

Энергия активации контактирующих твердых кристаллических тел на их межфазной границе при взаимной диффузии постепенно повышается за счет накопления потенциальной энергии и достигает максимума на гребне лабильного состояния. При этом малейшее повышение потенциальной энергии системы, состоящей из контактирующих тел, выше требуемой энергии активации приводит к переходу ее в более стабильное состояние — метастабильное равновесие трех фаз твердых растворов или химических соединений и жидкой фазы, т. е. к плавлению. Следует полагать, что 10 [c.10]

Следовательно, контактное плавление твердых кристаллических тел отличается от автономного плавления тремя существенными особенностями [c.11]

При автономном плавлении твердого кристаллического тела жидкая фаза образуется при температуре, равной температуре его солидуса или выше ее, а при контактном плавлении — ниже этой температуры. [c.11]

Металлы относятся к твердым кристаллическим телам, имеющим упорядоченное взаимное расположение образующих их атомов. Такое расположение атомов в металле можно представить в виде так называемой кристаллической решетки, состоящей из системы простых геометрических фигур. [c.5]

Для твердых кристаллических тел коэффициенты диффузии еще меньше. Например, алюминий, диффундирующий в твердую медь, при температуре 1123 К имеет коэффициент диффузии D = 2,19X10 м .с-. [c.304]

Ранее мы выяснили, что конденсация атомов (или ионов и электронов) приводит к понижению энергии системы и является вследствие этого энергетически выгодным процессом. Поэтому в невозбужденном состоянии при предельно низких температурах все тела находятся в конденсированном состоянии, причем, за исключением гелия,—это твердые кристаллические тела. Гелий при нормальном давлении — жидкость, но при давлении в 30 кбар он также становится кристаллом. Существуют различные подходы к объяснению самого факта существования в твердом теле периодического расположения атомов (трансляционной симметрии). Так, согласно теореме Шенфлиса, всякая дискретная группа движений с конечной фундаментальной областью (т. е. элементарной ячейкой) имеет трехмерную подгруппу параллельных переносов, т. е. решетку [22]. Можно объяснять необходимость существования кристаллической решетки, а в конечном счете и вообще симметричного расположения атомов, исходя из третьего закона термодинамики. Согласно этому закону, при приближении к абсолютному нулю температуры энтропия системы должна стремиться к нулю. Но энтропия системы пропорциональна логарифму числа возможных комбинаций взаимного расположения составных частей системы. Очевидно, любое не строго правильное расположение атомов влечет за собой большое число равновозможных конфигураций атомов и приводит к относительно большой энтропии, и только строго закономерное расположение атомов может быть единственным. Поэтому равная нулю энтропия совместима только со строго повторяющимся взаимным расположением составных частей тела [1]. Иногда симметричность расположения атомов в кристалле объясняют исходя из однородности среды. [c.124]

При нагревании твердого кристаллического тела в условиях постоянного давления происходит в зависимости от величины давления лереход в жидкое или непосредственно в газообразное состояние. [c.127]

Электропроводность твердых кристаллических тел изменяется при деформации вследствие увеличения или уменьшения (растяжение, сжатие) межатомных расстояний, приводящих к изменению концентрации и подвижности носителей. Концентрация носителей заряда может стать меньше или больше вследствие изменения ширины зиергетических зон кристалла и смещения примесных уровней, что в свою очередь изменяет энергию активации носителей и изменяет их эффективные массы, входящие в выражения концентрации Г10сителеи заряда. Подвижность носителей заряда меняется из-за уменьшения (увеличения) амплитуды колебания атомов при их сближении (удалении). Для металлов основным является изменение подвижности, а для полупроводников изменение концентрации носителей заряда, определяемое энергией активации. Ширина запрещенной зоны может как увеличиваться, так и уменьшаться при сближении атомов, и у разных полупроводников одна и та же деформация может вызывать как увеличение, так и уменьшение удельной проводимости. [c.244]

По характеру сил связи твердые кристаллические тела можно условно разделить на следующие четыре группы ионные кристаллы (Na l, LiF, окислы и др.), в которых основным видом связи является иониая атомные кристаллы (алмаз, кремний, германий и многие химические соединения), в которых основные связи ковалентные металлические кристаллы. с характерной металлической связью молекулярные кристаллы, в которых связь осуществляется в основном силами Ван-дер-Ваальса. Рассмотрим кратко природу сил связи в этих кристаллах и их основные свойства. [c.15]

В стекле атомы расположены более беспорядочно по отношению друг к другу, чем в поликристалличе-ских металлах. Оно обладает жесткостью твердых кристаллических тел, но не имеет правильной кристаллической структуры. Изучение стекол обнаруживает микронеоднородности их структуры. В стекле нет полного хаоса и в то же врегля нет решетки, которая сопутствует кристаллическим веществам. Существует несколько гипотез строения стекла. Так, ионная теория предполагает ионный тип связей в стекле, в то время как полимерная теория исходит из преимущественно ковалентного характера химических связей. Ученые ищут концепцию, пригодную для всех видов стекла. Что же касается механизма деформации сдвига, то в стекле он диффузионный, в отличие от реальных кристаллов, где он дислокационный. [c.96]

Как отмечалось ранее, длина свободного пробега, а следовательно, и теплопроводность твердого кристаллического тела зависят от наличия различного рода дефектов решетки. Их влияние возрастает с понижением температуры, поскольку в этом случае уменьшается вклад от процессов переброса. Особенно резко возрастает эффект рассеяния за счет химических примесей. Интенсификация процесса аккумуляции энергии телом сопровождается в этом случае повышением его теплового сопротивлеиия. [c.29]

Идеи Френкеля часто облекались в яркие образы или красивые модели. Прекрасным образцом творче-стэа Френкеля стала его классическая работа по прочности твердых кристаллических тел, без упоминания о которой не обходится буквально ни одна книга, связанная с этим вопросом, [c.150]

Структура расплава вблизи точки затвердевания мало отличается от структуры твердого тела. В связи с высокой интенсивностью теплового движения происходят постоянное образование и распад областей с упорядоченным (как в решетке твердого кристаллического тела) расположением частиц. Из-за большего, чем в твердом теле, расстояния между частицами в жидкости, которая уже не имеет однородной структуры, образуется динамически упорядоченное состояние. На рис. 1.140 — схема процесса затвердевания сплава с неограниченной растворимостью на стадии зародышеобразо-вания. [c.61]

Для описания процесса диффузии в твердом кристаллическом теле предложено несколько возможных механизмов диффузии циклический, объемный, ва-кансионный, междоузельный и краудионный (рис. 2). [c.278]

Чисто математические выводы о концентрации напряжений были встречены, как это часто бывает, с изрядной долей скептицизма в среде инженеров-нракти-ков (путь к современной науке о прочности и здесь не был гладким). Кроме того, еще одно весьма острое противоречие стояло на этом пути. Попробуем в нем разобраться. Допустим, пас заинтересовал вопрос о прочности какого-нибудь материала. Зная, например, силы сцепления, связывающие два атома в твердом кристаллическом теле, можно определить прочность материала путем строгого расчета. Таким образом, мы получим так называемую теоретическую прочность. А можно изготовить образец из того же материала и оцределить значение прочности экспериментально. Прочность, определенную таким путем, принято называть технической. Так вот, оказалось, что техническая прочность значительно (в де- [c.26]

По-видимому, заслуживает быть отмеченным и следующий факт. В книге большое внимание уделено результатам исследований ее автора, относящимся главным образом к феноменам мультимодульности, переходов второго и третьего порядка и т. п., т. е. к квантованию значений параметров, определяющих функции отклика как в упругой, так и пластической областях работы материала. Представляется, что при всей значимости отмеченных фактов в поведении твердых кристаллических тел и даже желательности чистого физического их объяснения на атомном уровне, автор все же отвел в книге их рассмотрению несколько большее место, чем то требовало соблюдение пропорций, являющихся одной из основных черт энциклопедий, в отличие от монографий. Пожалуй аналогичный упрек можно сделать и в отношении расстановки некоторых акцентов при сопоставлении научных результатов очень большого числа исследователей с результатами автора книги. [c.17]

В современном производстве существуют различные системы процессов формирования ивделий (рис. 1). Особенно важное значение имеет формирование изделий из твердых кристаллических тел путем их соединения, разъединения, сращивания, наращивания и разделения. Эти процессы могут быть осуществлены как без расплавления твердых тел, так и с их плавлением. [c.5]

Плавление твердых кристаллических тел в контакте о жидкими (контактное твердожидкое плавление) часто условно называют растворением. Между тем под растюрением понимают переход, односторонний или взаимный, атомов (ионов) от одного тела к другому. Такой переход между веществами в одном агрегатном состоянии происходит путем диффузии и конвекции. Переход атомов (ионов) между твердыми телами и другими телами, находящимися в ином агрегатном состоянии, включает бездиффузион-ную стадию процесса. [c.7]

Следойательно, после смачивания жидким твердого кристаллического тела происходит его плавление (бездиффузионная стадия), а затем переход атомов твердого тела из его расплавившегося объема в остальной объем жидкой фазы (диффузионная стадия — растворение). Контактное твердожидкое плавление Может иметь самостоятельное значение, но может быть промежуточным этапом при других видах контактного плавления. [c.10]

Так как в результате плавления твердых кристаллических тел в месте их контакта образуется сплав с новыми свойствами, отличными от свойств рядом расположенных сплавов той же системы, то полагали, что такой вид контактного плавления целесообразно называть контактно-реактивным [151. Процесс контактнореактивного плавления состоит из трех стадий [121 1) образования на поверхностях контакта твердых растворов или прослоек химических соединений (подготовительная стадия) 2) появления жидкой фазы по месту контакта твердых веществ 3) плавления контактирующих твердых веществ в образовавшейся жидкой фазе. [c.10]

А1ежду твердыми кристаллическими телами, с одной стороны, и жидкостями и газами, с другой, имеется принципиальное отличие во внутреннем строении. В твердых телах существует дальний порядок в расположении частиц, в жидкостях и газах его нет. Поэтому переход твердой фазы в жидкую или газообразную ни при каких обстоятельствах невозможен без скачкообразного изменения свойств вещества. Между жидкостью и газом такого качественного барьера нет. И поэтому должна существовать область давлений и температур, где все свойства этих состояний вещества окажутся близкими, а в какой-то точке и совпадающими. [c.202]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...