На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Дебаевская температура

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Обработка экспериментальных данных и получение основных динамических параметров L/2 ив (дебаевская температура) обычно ведется по следующей методике. Как известно [381 —384], интенсивность отраженных[5, С.123]

Таким образом, результаты, полученные с помощью эффекта Мёсс-бауэра, надежно доказывают, что дебаевская температура Э даже самых малых частиц Аи и Fe (D ~ 50 -=- 70 А) практически не отличается от дебаевской температуры массивного кристалла, а сильное уменьшение вероятности эффекта с ростом температуры обусловлено колебательными движениями частиц.[7, С.202]

Условия, при которых велика вероятность резонанса без отдачи, следующие: достаточно жесткая связь атомов в решетке (высокая дебаевская температура), сравнительно большая масса ядра и не слишком жесткое излучение. Этими требованиями определяется перечень возможных излучателей. Для наблюдения эффекта необходимо иметь так называемый мессбауэровский изотоп, обладающий <р"пеРех°Дом с низкой энергией (ниже 150— 200 кэВ) и достаточно большим временем жизни в возбужденном состоянии. В настоящее время известно большое количество мес-сбауэровских изотопов. Однако практически для металловедческих целей используются очень немногие: в первую очередь — 67Fe, затем 119Sn и ряд других. Некоторые параметры наиболее распространенных мессбауэровских изотопов приведены в табл. 11.1.[6, С.136]

Экспериментальное изучение [395, 396] зависимости интенсивности рефлекса 01 при напряжениях 150 и 294 В для поверхности [110] в температурном интервале 100-700° С показало, что дебаевская температура для этих двух напряжений равна соответственно 310 и 350 К (дебаевская температура для Ni, определенная с помощью быстрых электронов и рентгеновских лучей, равна 390 К).[5, С.125]

Температурный коэффициент изменения удельной теплоемкости в интервале —73-г627°С практически не зависит от состава сплавов, но может существенно снизиться в области низких температур при образовании <*2-фазы. Соответственно изменяется и дебаевская температура. У чистого титана она равна 148°С, у сплавов Ti - AI она тем выше, чем больше алюминия, т.е. чем вероятнее образование пред-выделений а: -фазы и чем больше ковалентных связей.[1, С.7]

Алдаг и Стерн [397] исследовали дифракцию медленных электронов от плоскости (НО) монокристалла вольфрама. Температура Дебая оказалась равной 245°С для электронов с энергией 72 эВ и 410 К для электронов с энергией 696 эВ. Джонс, Маккини и Вебб [398] исследовали дифракцию от плоскости [111] монокристалла серебра. Средний квадрат амплитуды для поверхностных атомов оказался почти в 2 раза больше, чем для атомов в объеме кристалла, а эффективная дебаевская температура возрастает в этом случае от 158 К для электронов с энергией 116 эВ до 201 К для электронов с энергией 271 эВ. Второе значение близко к объемному (215К), получающемуся из измерения удельной теплоемкости. В случае исследования поверхности (100), (НО), (111) монокристалла платины разница в температурах Дебая поверхности и объема кристалла составила около 130 К [399] (см. рис. 70,а) , а при исследовании монокристаллов Si около 90 К [400] . Причем в последнем случае [400] средние квадраты амплитуд смещений, нормальных к грани [111] Si, на поверхности оказались в 1,4— 1,8 раза больше, чем в объеме кристалла. Аналогичные данные методом ДМЭ были получены для монокристаллов Pd и РЬ [401], Сг и Мо [402], Ni и Pt [403], Si и GaAs [404], Си [405], Mb [406], а также с помощью[5, С.125]

Если резонансные ядра располагаются в поверхностном слое кристалла, то можно определить средний квадрат амплитуды и средний квадрат скорости поверхностного атома с помощью эффекта Мессбауэра, а именно путем измерения сечения процессов без отдачи (фактор Дебая—Валера) и доплеровского сдвига второго порядка [380, 407-409]. Аллен [407] выполнил измерения фактора Дебая-Валера и доплеровского сдвига второго порядка для Со57, нанесенного на поверхности (100) и (111) кремния напылением в вакууме 10~9 торр. Опыты проводились до и после отжига при 1000 К, т.е. для атомов Со57 на поверхности и в объеме кристалла Si. Вычисленная из фактора Дебая—Валера дебаевская температура составила 555 К для поверхностных атомов и 588 К для атомов в объеме образца. Аналогичные исследования, проведенные Бертоном и Годвином [409] для Fes7 на поверхности монокристалла серебра, показали, что эффективная дебаевская температура на поверхности составляет 354±30 К вдоль нормали и 255±30 К параллельно поверхности, в то время как для объема она составляет 406± 12 К. Из дебаевских температур найдено, что отношение между среднеквадратичным смещением атома на поверхности к аналогичной величине в объеме составляет 1,3+0,2 вдоль нормали к поверхности и 2,5±0,3 параллельно поверхности.[5, С.127]

Рассмотренные выше особенности динамики решетки поверхностных слоев и как следствие этого специфика ее термодинамических функций, по-видимому, могут оказать существенное влияние на физико-механические свойства и деформационную способность приповерхностных слоев кристалла. Например, если среднеквадратичные смещения для поверхностных атомов всегда больше, чем для объемных, а характеристические температуры Дебая всегда меньше вблизи поверхности, то, поскольку указанные факторы (в и С/2) непосредственно связаны с упругими константами решетки и формой ее потенциального рельефа, можно предполагать, что они также являются одной из причин проявления аномальных особенностей микропластического течения вблизи поверхности твердого тела. Так, в работах [428, 436—438] показано, что в ультрамалых частицах Аи [436], Sn [437], SnO2 [438], а также в пленках Sn толщиной 20-500 А [428] дебаевская температура, как правило, уменьшается по сравнению с массивными образцами именно за счет ослабления упругих связей поверхностных атомов (см. рис. 73).[5, С.131]

f(M'y), где 0 — дебаевская температура растворителя; М и М' — массы атомов растворителя и примеси. Однако в работе [18] было, например, показано, что введение в медную матрицу как тяжелого (золото), так и сравнительно легкого (железо) атома приводит к существенному (примерно в 1,5 раза) изменению силовых постоянных. Такие же эффекты описаны для Аи в Pt, Fe в W и Pt и др. Следует также иметь в виду существование значительной анизотропии колебаний атомов -в кристалле. На рис. 8.10 приведены ЯГР-спект-[4, С.169]

матрицы хм-^^М, где 9м — эффективная дебаевская температура, а М — молекулярная масса матрицы (сдвиги измерены при 77° К относительно линии Mg2Sn).[3, С.33]

где k—\,4-lQ-*s Дж/К — постоянная Больцма-на; Q—(hvm)/k — дебаевская температура; Vm — максимальная частота в дебаевском спектре; #=0,19- К)-2 эВ~ энергия отдачи для 57Fe и[4, С.169]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Чечулин Б.Б. Циклическая и коррозионная прочность титановых сплавов, 1987, 208 с.
2. Полежаев Ю.В. Тепловая защита, 1976, 392 с.
3. Бокштейн С.З. Строение и свойства металлических сплавов, 1971, 496 с.
4. Бернштейн М.Л. Металловедение и термическая обработка стали Т1, 1983, 352 с.
5. Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов, 1983, 281 с.
6. Бернштейн М.Л. Металловедение и термическая обработка стали Справочник Том1 Изд4, 1991, 462 с.
7. Петров Ю.И. Кластеры и малые частицы, 1986, 369 с.

На главную