Модель искаженного кристалла

Модель искаженного кристалла [c.86]

Для того чтобы ввести понятие о кристаллической дислокации и установить ее связь с упругой дислокацией, рассмотрим модель простейшего кристалла, решетка которого такова, что соседние атомы помещены в вершинах куба. На рис. 14.1.1 изображена одна атомная плоскость такой решетки, линии, соединяющие соседние атомы, образуют одинаковые квадраты. Такое расположение атомов возможно тогда, когда кристалл свободен от дефектов. При наличии дефектов сохранение правильной квадратной сетки уже невозможно, силы, действующие на каждый атом со стороны его соседей, становятся неодинаковыми и решетка искажается. На рис. 14.1.2 изображена атомная плоскость искаженной решетки. Вне области, ограниченной контуром Г, искажение, как видно, невелико. Кристалл с таким незначительным искажением решетки называется хорошим кристаллом, точнее, область вдали от дефекта называется хорошей областью. Но внутри контура Г, заключающего в себе дефект. [c.454]

Для пластической деформации скольжением и двойникованием общим являются их дислокационный механизм и однородность деформации. Геометрия и дислокационная модель скольжения объясняют поворот осей кристалла в процессе деформации. Теория пересечения двойника скользящей дислокацией — перегибы на двойниковой границе и ее искажение, при этом общим здесь является однородность деформации по всему кристаллу во время скольжения или в двойниковой прослойке при двойниковании. Однако в деформированных кристаллах распределение дислокаций неравномерное, а возникающие дислокационные сетки и субграницы при избытке дислокаций одного знака приводят к микроскопической неоднородности, создавая локальную разориентировку, достигающую нескольких градусов. При простейших видах деформации (растяжение, сжатие) возникают значительные разориентировки. Для неоднородных и неравномерных полей напряжений и деформаций в макромасштабе (прокатка, кручение, изгиб, прессование и т. п.) появление существенной разориентировки неизбежно. [c.148]

Реальные кристаллы. Реальные кристаллы значительно сложнее рассмотренных выше моделей. Кристаллическая решетка реальных веществ имеет многочисленные дефекты. Одним из источников искажения решетки являются тепловые колебания атомов (ионов), определяющие тепловую энергию кристалла. Другой причиной искажения решетки является наличие посторонних атомов либо в виде загрязнений, либо в виде легирующих элементов. Если размеры атомов основы и примесей отличаются друг от друга, то они будут вызывать местные искажения решетки, которые повлекут изменения физических свойств кристаллов. [c.13]

Для объяснения свойств винтовой дислокации воспользуемся моделью, показанной на рис. 64. Возьмем совершенный кристалл и сделаем в ем тонкий надрез на некоторую глубину. Затем сдвинем материал по одну сторону надреза вверх на одно межатомное расстояние в относительно другой стороны надреза. После смыкания рядов атомов по обе стороны надреза внешний вид кристалла будет такой, какой показан на рис. 64. Линия искажений проходит вдоль края надреза. Эту линию АВ и называют винтовой дислокацией. [c.87]

Такое движение вулканической массы в вязко-пластическом состоянии, продавливаемой вверх через кратер вулкана, имеющий приблизительно круговое сечение, было впоследствии исследовано Риделем ) на моделях. Н<а рнс. 17.38 показана картина искажения первоначально квадратной сетки линий в осевом сечении вулканической массы, а на рис. 17.39 показана ориентация осей главных пластических деформаций. Видно, что вблизи углов камеры образовались застойные области, в которых не происходило движения материала в то же время картина деформации в узком горле вулкана ясно свидетельствует о задерживающем влиянии трения о твердые стенки на течение. Контурные линии направлений максимальной деформации в верхней части горловины сильно напоминают кривые, вдоль которых выстраиваются пластинчатые кристаллы санидина на рис. 17,37. Заметим также, что явления застывания вулканических масс, движущихся через отверстия и широкие трещины в массе горной породы, напоминают течение раскаленного металла в технологическом процессе экструзии. С точки зрения геомеханики это очень полезная аналогия. [c.791]

Если применить (в первом приближении) к полимерному материалу континуальную модель, в которой дефекты рассматриваются как искажения континуума, обладающего свойствами макроскопического кристалла (модель энергии упругих искажений по Зинеру [258]), то можно из опытов на ползучесть при различных гидростатических давлениях рассчитать основные термодинамические параметры, в том числе и величину активационного объема [c.186]

Систематическое теоретическое рассмотрение модели искаженного кристалла было проведено Губано- Р с. 5.3. Модель искаженного кристалла. [c.87]

Другая идеализированная модель жидких полупроводников состоит из отдельных молекул, которые расположены достаточно далеко друг от друга, так что электронные уровни остаются дискретными. В противоположность двум рассмотренным моделям в этом случае мы имеем энергетические щели, но не имеем зон. Когда молекулы сближаются, дискретные уровни расширяются в зоны, которые могут быть онисаны приближением сильно связанных электронов. Как и в модели искаженного кристалла, можно ожидать перекрытия хвостов плотности состояний в области энергий между зонами, что приводит к образованию псевдощели, как это показано штриховыми линиями на рис. 5.1, а. [c.87]

Прежде чем рассмотреть металлическую модель в приложении к полупроводниковым жидкостям, полезно сделать обзор ее применений к описанию кристаллических металлов. В отсутствие взаимодействия с кристаллическим полем невозмущенная энергия Эффекты дальнего порядка в кристалле приводят к обращению в нуль всех фурье-компонент У (к) потенциала взаимодействия, кроме компонент при волновых векторах С, соответствующих брэгговским отражениям >. Такое взаимодействие приводит к разрывам дисперсионной кривой (к) на брэгговских плоскостях, как это показано на рис. 5.2, а. Вследствие этого плотность состояний М(Е) испытывает относительно малые возмущения по отношению к параболической форме (соответствующей свободным электронам), которые несколько сдвигают состояния вблизи брэгговских плоскостей в сторону больших или меньших энергий, как показано на рис. 5.2, б. Если энергия Ферми Ef лежит в этой области, т. е. вблизи Ео(С12) =кЩЩт, то мы имеем некоторое понижение энергии У(С) , соответствующее изменению полной площади под кривой М Е) ниже /. Величина А является структурно-чувствительной, а именно при постоянном давлении искажение кристалла является предпочтительным, если при этом АН увеличивается. Этот механизм объясняет отклонение от идеального отношения с/а в гексагональных плотноупакованных металлах, а также искажение простой кубической симметрии в других простых металлах [127]. [c.84]

Внедренные атомы являются точечными дефектами кристаллической решетки металла, вызывающими ее деформацию. Такая деформация, в частности, может иметь характер тетрагональных искажений, существенных для понимания свойств мартенситных фаз. Поля деформаций вызывают появление сил деформационного взаимодействия между внедренными атомами, важного для понимания ряда яв.лепий, происходящих в сплавах внедрения. В главе I, имеющей вводный характер, даетСуЧ обзор теорий точечных дефеютов кристаллической решетки металлов и сплавов, который мон ет иметь и самостоятельный интерес для специалистов, работающих в области физики неидеальных кристаллов. Точечные дефекты рассматриваются в рамках различных моделей (изотропный и анизотропный континуум, атомная модель, учет электронной подсистемы), причем эти модели применяются для определения смещений и объемных изменени1Г в кристалле, вызванных появлением дефекта, энергии дефекта, а также взаимодействия между точечными дефектами, приводящего к образованию их комплексов. [c.7]

Одни авторы [2] связывают появление тетрагональности с особенностями зонной структуры переходных металлов и возможностью образования дырок среди коллективизированных электронов. Зонная модель ферро- и антиферромагнетизма предполагает, что в фермиевском газе свободных электронов в определенных условиях устанавливается обменное взаимодействие, способствующее самопроизвольному намагничиванию. В Зс1-металлах нахождение одной дырки на жу-орбитали приводит к формированию связывающей dxy-зоны, а образующиеся две дырки попадают на dyz и с гж-орбитали, что ведет к кооперативному искажению ГЦК-решетки до тетрагональной симметрии. Одновременно возникает двухподрешеточная структура и появляется антиферромагнитная корреляция. В первом случае, с/а>1 и наблюдается антиферромагнитное взаимодействие в плоскостях (001) во втором случае, ja< и— взаимодействие между плоскостями (001).Спо-нижением температуры испытания и уменьшением содержания железа роль дырочной проводимости увеличивается [30]. Зонная модель со спонтанным моментом коллективизированных электронов наиболее полно объясняет магнитные свойства Зд-металлов с высокой степенью перекрытия недостроенных оболочек (хром, марганец). Однако эта модель не объясняет разделения магнитных и кристаллографических превращений, а также существования анти- ферромагнитного порядка только в ГЦК-кристаллах [2]. [c.77]

К другой группе работ, согласующихся с гипотезой Зейтца, относятся исследования закономерностей в спектрах шелочно-галоидных фосфоров, активированных ионами, имеющими изоэлектронные или одинаковые внешние электронные оболочки. В соответствии с моделью Зейтца, полосы примесного поглощения и излучения обусловлены электронными переходами между уровнями энергии ионов самой активирующей примеси. Отсюда следует, что если активирующие ионы имеют изоэлектронные оболочки, то при условии не слишком большого их искажения в кристалле в спектрах поглощения и излучения таких фосфоров должны обнаруживаться общие закономерности и большое сходство. Если же активирующие ионы образуют с ионами основания комплексы, то вследствие различной валентности ионов активатора с изоэлектронными оболочками комплексы будут различными, и поэтому никакого сходства в спектрах таких фосфоров наблюдаться не должно. Экспериментальные данные, однако, свидетельствуют о наличии большого сход- [c.154]

Эта модель осталась полезной даже после того, как детальное изучение структуры кристаллов с помощью электронного микроскопа и другими методами показало, что ее соответствие действительной структуре часто весьма недостаточное. Для некоторых материалов установлено, что большинство дислокаций соединяются, давая в совокупности сетки дислокаций, образующие малоугловые границы зерен. Эти границы разделяют области кристалла, имеющие лишь небольшие нарушения. Для многих металлов существуют клубки дислокаций и другие дефекты, которые дают статистические скопления искажений и изменение ориентации решетки более или менее произвольное, но непрерывное. В других материалах почти такой же эффект дают наруи1ения упаковки, микродвойники, примеси и другие дефекты. Часто существует сильная анизотропия, поскольку дефекты встречаются преимущественно на особых кристаллографических плоскостях или на особых направлениях. [c.354]

Большой интерес представляет вопрос о судьбе модели энергетической зонной структуры в случае неупорядоченных твердых тел. Известно, что наиболее существенные результаты зонной теории являются следствием предположения о регулярном упорядоченном расположении атомов в кристаллах. Мы, однако, знаем также, что брэгговские отражения и энергетическая щель НС исчезают, когда атомы твердого тела утрачивают упорядоченное расположение вследствие тепловых искажений. Мы уже упоминали об этом при обсуждении фактора Дебая — Валлера в конце гл. 2,. [c.416]

Подытоживая рассмотрение ультразвуковых датчиков, применяемых в сейсмическом моделировании, можно сказать, что в настоящее время мы в состоянии излучить в модель короткий импульс (например, зажатым кристаллом), а также неискажешхо принять его (например, приемником со стержневой насадкой, емкостным приемником) и зарегистрировать на экране в удобном для обработки виде (например, в виде одного колебания). Однако это касается ряда простейших моделей, таких, где слабое излучение и малочувствительный прием еще обеспечивают регистрацию волн. В сложных моделях с экранированием волн, с дифракцией, рефракцией и головными волнами происходит большая потеря ультразвуковой энергии, поэтому названные малочувствительные датчики уже не могут обеспечить регистрации волн, а более мощные сегнетовые датчики не могут, как отмечалось, без различного рода искажений обеспечить излучение и регистрацию исследуемых волн. В этих условиях часто приходится мириться с искажениями и слабой разрешенностью волновой картины. [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...