БЕСПОРЯДОК В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ Выполнил: Митруков Максим, 553 гр. - презентация

1 БЕСПОРЯДОК В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ Выполнил: Митруков Максим, 553 гр.

2 ИДЕАЛЬНЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ ПОРЯДОК Высшая степень пространственного порядка (кроме вакуума!) наблюдается в кристалле. Кристаллы кварцаЭлементарная ячейка альфа-кварца

3 ДАЛЬНИЙ ПОРЯДОК И БЕСПОРЯДОК В КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕДАХ Когда говорят о дальнем порядке, имеют в виду то, что между значением некоторой физической величины в произвольной точке и ее значением в бесконечно удаленной точке существует корреляция (определенная взаимозависимость). ДП в кристаллическом ТТ: имеется корреляция плотности. Кристаллы обладают: -) трансляционным ДП - означает возможность построить структуру путем трансляции на определенные вектора элементарной ячейки -) трансляционным ДП - означает возможность построить структуру путем трансляции на определенные вектора элементарной ячейки -) ориентационным ДП - означает, -) ориентационным ДП - означает, что поворот кристалла вокруг определенной оси совмещает атомные позиции с самими собой.

4 Корреляционная функция G(r) = {ψ(0)ψ(r)} - функция, описывающая корреляцию величины, характеризующей порядок в системе, в разных точках системы G(r) = {ψ(0)ψ(r)} - функция, описывающая корреляцию величины, характеризующей порядок в системе, в разных точках системы Если G(r) –> 0 при |r| –>, то возможен только БП в расположении атомов Если G(r) –> 0 при |r| –>, то возможен только БП в расположении атомов Для аморфных систем, стекол: G(r) ~ ехр(- |r|/ξ), ξ корреляционная длина, расстояние, на котором еще существует порядок

5 Для последовательных координационных сфер в бинарном сплаве: Для последовательных координационных сфер в бинарном сплаве: G(r)= R^(-1)*ехр(- |R|/ξ),

6 Неполнота порядка характеризует беспорядок в системе. Беспорядок – это не только хаос. Этот термин предполагает наличие испорченного порядка или идеала порядка, который в данном случае не реализуется.

7 ОБЩИЕ СВОЙСТВА НЕУПОРЯДОЧЕННЫХ СИСТЕМ Классы неупорядоченных систем: С композиционным беспорядком (неупорядоченные твердые растворы или сплавы замещения) С топологическим беспорядком (аморфные, жидкие и газообразные среды) Рис. 1. Пример композиционного беспорядка - Сплав замещения: а - упорядоченный, б - неупорядоченный Рис. 2. Пример топологического беспорядка - двумерный кремнезем SiO2: а - кварц (упорядоченное состояние); б - стекло (неупорядоченное состояние, появляются пяти- и семи членные кольца) Рис. 3. Топологический беспорядок в жидкости

8 Аморфное состояние твердого тела. Ближний порядок и его характеристики Для аморфных твердых тел характерен ближний порядок в расположении атомов. БП в аморфных твердых телах может быть охарактеризован с помощью радиальной функции распределения атомов g(r).

9 Рис.2. Характерные черты радиальной функции распределения в аморфных материалах Рис.1. Радиальная функция распределения а.- для идеального кристалла б.- для поликристалла

10 Дифракционные методы анализа БП в аморфных материалах Теории: дифракции рентгеновских лучей, электронов и нейтронов. Рентгенодифракционный эксперимент дает распределение интенсивности I(s) рассеянного излучения,где - угол рассеяния,,где - угол рассеяния, - длина волны используемого излучения - длина волны используемого излучения