Ангармонизм колебаний решетки и поперечная деформация стеклообразных и кристаллических материалов
Диссертация
При малых смещениях атома из положения равновесия квазиупругая сила линейно зависит от его смещения и наблюдаются гармонические колебания атомов (гармоническое приближение). При значительных отклонениях атома из центра ячейки нарушается линейная зависимость квазиупругой силы от смещения и колебания атомов становятся ангармоническими (явление ангармонизма). Ангармонически колеблющиеся атомы… Читать ещё >
Содержание
- Введение. Цели и задачи исследования
- Глава 1. Параметр Грюнайзена — характеристика нелинейности силы межатомного взаимодействия и ангармонизма колебаний решетки (обзор литературы)
- 1. 1. Уравнение состояния и параметр Грюнайзена
- 1. 2. Термодинамический и решеточный параметры Грюнайзена аморфных полимеров
- 1. 3. Параметр Грюнайзена неорганических стекол
- 1. 4. Различные подходы к учету ангармонизма
- Выводы к главе 1
- Глава 2. Исследование взаимосвязи между параметром Грюнайзена и коэффициентом Пуассона
- 2. 1. Вводные замечания
- 2. 1. 1. Формула С-М
- 2. 1. 2. Формулы Беломестных и Беломестных-Теслевой
- 2. 2. Соотношение Леонтьева и проверка его соответствия уравнению
- 2. 1. Вводные замечания
- Грюнайзена
- 2. 3. Вывод формулы С-М из теории Леонтьева и теории упругости
- 2. 3. 1. Параметр Грюнайзена как функция коэффициента Пуассона
- 2. 3. 2. О физическом смысле коэффициента, А в формуле С-М
- 2. 4. О взаимосвязи между формулами С-М и Беломестных-Теслевой
- 2. 5. Отношение BA/pvk~ как однозначная функция коэффициента Пуассона
- 2. 6. О природе коэффициента Пуассона и взаимосвязи между у и р
- 2. 3. Вывод формулы С-М из теории Леонтьева и теории упругости
- Выводы к главе 2
- Глава 3. Параметр Грюнайзена и скорости распространения продольной и поперечной акустических волн в кристаллических и стеклообразных твердых телах
- 3. 1. Сравнение формулы Беломестных с экспериментальными данными для кристаллов
- 3. 2. Линейная зависимость параметра Грюнайзена от отношения vL/vsдля кристаллов
- 3. 3. Зависимость параметра Грюнайзена от отношения (vL/vs) для неорганических стекол
- 3. 4. Параметр Грюнайзена как функция относительной разности скоростей продольной и поперечной акустических волн
- Выводы к главе 3
- Глава 4. Ангармонизм колебаний решетки и температура размягчения стеклообразных твердых тел
- 4. 1. Вводные замечания. Температура стеклования
- 4. 2. Температура стеклования и параметр Грюнайзена
- 4. 3. Линейная корреляция между температурой стеклования и квадратом обратной величины параметра Грюнайзена
- 4. 4. Температура плавления кристалла и ангармонизм колебаний решетки твердых тел
- Выводы к главе 4
Список литературы
- Сандитов Д.С., Козлов Г. В. Ангармонизм межатомных имежмолекулярных связей и физико-механические свойства полимерных стекол // Физ. и хим. стекла.-1995.-Т.21, № 6.-С. 549−578.
- Новикова С.И. Тепловое расширение твердых тел.-М.: Наука—1974 — 294с.
- ПерепечкоИ.И. Введение в физику полимеров.-М.: Химия-1978.-312 с.
- Годовский Ю.К. Теплофизика полимеров.-М.: Химия.-1982.-280 с.
- Лейбфрид Г. Микроскопическая теория механических и тепловых свойств кристаллов.-М-Л.: Физматгиз.-1963—312 с.
- Бурштейн А.И. Молекулярная физика—Новосибирск: Наука—1986 — 288с.
- Warfield R.W. The Gruneisen constant of polymers // Macromol. Chem — 1974.-V.175, № 11.-P. 3285−3297.
- Козлов Г. В., Сандитов Д. С. Ангармонические эффекты и физико -механические свойства полимеров.-Новосибирск: Наука—1994.—261 с.
- Barker R.E. An approximate relation between elastic moduli and thermal expansivities// J. Appl. Phys.-1963.-V.34, № 1.-P. 107−116.
- Shen M. Gruneisen function of semicrystalline polymers // Polym. Eng. Sci-1979.-V.19, № 14.-P. 995−999.
- Козлов Г. В., Шетов P.А., Микитаев A.K. Ангармонизм межмолекулярных ван-дер-ваальсовых связей в полимерах // ДАН CCCP.-l986.-Т.290, № 4.-С. 885−888.
- Сандитов Д.С., Бартенев Г. М. Физические свойства неупорядоченных структур.-Новосибирск: Hay ка-1982.-259 с.
- Nemilov S.V. Thermodynamic and Kinetic Aspect of the Vitreous State-Boca Raton- Ann Arbor- London- Tokio.: CRC Press. Inc.-1995.-213 p.
- Шульц M.M., Мазурин O.B. Современные представления о строении стекол и их свойствах.-Л.: Наука.-1988.-198 с.
- Немилов С.В. К определению понятия «стеклообразное состояние» // Физ. и хим. стекла.-1991 —Т. 17, № 3.-С. 511−514.
- Мазурин О.В. В защиту традиционного подхода к определению термина «стекло» // Физ. и хим. стекла.-1991.-Т.17, № 3. -С.514−517.
- Клингер М.И. Стекло и стеклообразное состояние // Физ. и хим. стекла-1991.-Т. 17, № 4. -С. 680−681.
- Минаев B.C. К определению некристаллического вещества и его разновидностей // Физ. и хим. стекла-1992.-Т. 18, № 1.-С. 175−179.
- Мазурин О.В. Стеклование.-Л.: Наука.-1986.-156 с.
- РостиашвилиВ.Г., ИржакВ.И., РозенбергБ.А. Стеклование полимеров-Л.: Химия.-1987.-192 с.
- Сандитов Д.С., Мантатов В. В. О параметре Грюнайзена неорганических стекол // Физ. и хим. стекла.-1989.-Т.15, № 5-С. 699−703.
- Мантатов В.В. Термодинамический и решеточный параметры Грюнайзена стеклообразных твердых тел. Дисс. канд. физ.-мат. наук.-Иркутск: ИГУ.-1998.-98 с.
- Сандитов Д.С., Мантатов В. В. Тепловое расширение и параметр Грюнайзена щелочносиликатных и щелочноборатных стекол // Физ. и хим. стекла.-1983.-Т-3, № З.-С. 287−290.
- Мазурин О.В., Стрельцина М. В., Швайко-Швайковская Т.П. Свойства стекол и стеклообразующих расплавов. Справочник. Т.1.-Л.: Наука-1973.-444 с.
- Сандитов Д.С., Бартенев Г. М., Мантатов В. В. Связь между параметром Грюнайзена, коэффициентом Пуассона и прочностью полимерных стекол // В кн.: Нелинейные эффекты в кинетике разрушения.-Л.: ФТИ АН СССР.-1988.-С. 129−139.
- Аюров Г. А., Отпущенников Н. Ф. Параметр Грюнайзена фторфосфатных стекол // Ультразвук и термодинамические свойства вещества.-Курск: КГПИ -1987 -С. 159−161.
- Стржалковский М.Е. Тепловое расширение и упругие свойства стеклообразного CdGeAs2// Физ. и хим. стекла.-1988.-Т.4, № 4.-С. 543 546.
- Сандитов Д.С., Бартенев Г. М., Цыдыпов Ш. Б. Предельная прочность и максимальная скорость разрушения силикатных стекол // Физ. и хим. стекла—1978—Т.4, № З.-С. 301−308.
- Сандитов Д.С., Мантатов В. В. О преобразовании уравнения Грюнайзена применительно к стеклующимся системам // Физ. и хим. стекла—1991.-Т. 17, № 1.-С. 174−179.
- Сандитов Д.С., Мантатов В. В. Коэффициент Пуассона и параметр Грюнайзена аморфных полимеров // Высокомол. соединения. Б.-1990-Т.32, № 11.-С. 869−874.
- Беломестных В.Н., Теслева Е. П. Взаимосвязь ангармонизма и поперечной деформации квазиизотропных поликристаллических тел // Журн. техн. физики.-2004.-Т. 74, № 8.-С. 140−142.
- Сандитов Д.С. О микротвердости и температуре стеклования неорганических стекол // Физика и химия стекла.-1977.-Т. 3, № 1.-С. 1419.
- Немилов С.В. Природа вязкого течения стекол с замороженной структурой и некоторые следствия валентно конфигурационной теории текучести // Физ. и хим. стекла.-1978.-Т.4, № 6.-С. 662−674.
- Беломестных В.Н. Акустический параметр Грюнайзена твердых тел // Письма в ЖТФ.-2004.-Т. 30, Вып. З.-С. 14−19.
- Францевич И.Н., Воронов Ф. Ф., Бакута С. А. Упругие постоянные и модули упругости металлов и неметаллов. Справочник-Киев: Наук.думка.-1982.-286 с.
- Леонтьев K. JL О связи упругостных и тепловых свойств веществ // Акуст. журн.-1981.-Т. 27, Вып. 4.-С. 554−561.
- Лейбфрид Г., Людвиг В. Теория ангармонических эффектов в кристаллах.-М.: ИИЛ.-1963—232 с.
- Жирифалько Л. Статистическая физика твердого тела.-М.: Мир.-1975−382 с.
- Сандитов Б.Д., Дармаев М. В., Сандитов Д. С., Мантатов В. В. Коэффициент поперечной деформации и ангармонизм колебаний решетки квазиизотропных твердых тел // Высокомолек. соед. А.-2007 — Т. 49, № 6.-С. 1250−1256.
- Сандитов Д.С., Мантатов В. В., Дармаев М. В., Сандитов Б. Д. О параметре Грюнайзена кристаллов и стекол // Журнал технической физики—2009 Т. 79, Вып.З.-С. 59−62.
- Сандитов Б.Д., Мантатов В. В. Нелинейность силы межмолекулярных взаимодействий в некристаллических твердых телах.-Улан-Удэ: Изд-во Бурятского гос. ун-та—2001.-96 с.
- Стекло оптическое бесцветное. Физико-химические характеристики.-СПб.: Изд-во стандартов.-1999.-58 с.
- Баланкин А.С. Самоорганизация и диссипативные структуры в деформируемом теле // Письма в ЖТФ.-1990.-Т.16, № 7.-С. 14−18.
- Лазарев В.Б., Баланкин А. С., Изотов А. Д., Кожушко А. А. Структурная устойчивость и динамическая прочность неорганических материалов.-М.: Наука.-1993 -175 с.
- Архипов Р.Г. Сдвиговые напряжения и диссипация энергии в твердых телах // ЖЭТФ.-1987.-Т. 92, № З.-С. 1021−1026.
- Кузьменко В.А. Развитие представлений о процессе деформирования материалов-Киев: Укр. НИИНТИ.-1968.-50 с.
- Кузьменко В.А. Новые схемы деформирования твердых тел-Киев: Наукова думка-1973 -200 с.
- Немилов С.В. Взаимосвязь между скоростью распространения звука, массой и энергией химического взаимодействия // Докл. АН СССР-1968.-Т. 181, № 6.-С. 1427−1429.
- Nemilov S.V. Interrelation between shear modulus and the molecular parameters of viscous flow for glass forming liquids // J. Non-cryst. solids — 2006.-V.352.-P. 2715−2725.
- Сандитов Д.С. Условие стеклования жидкостей и критерий плавления Линдемана в модели возбужденных атомов // ДАН.-2003 —Т. 390, № 2— С. 209−213.
- Сандитов Д.С. Энтропия активации процесса возбуждения атома в области перехода жидкость-стекло // ДАН.-2005.-Т. 403, № 4.-С. 498 501.
- Сандитов Д.С. Модель возбужденного состояния и вязкоупругие свойства аморфных полимеров и стекол // Высокомолек. соед. А—2005.-Т. 47, № З.-С. 478−489.
- Сандитов Д.С. Модель возбужденного состояния и элементарный акт размягчения стеклообразных твердых тел // ЖЭТФ.-2009.-Т. 135, Вып. 1.-С. 108−121.
- Сандитов Д.С., Бадмаев С. С., Цыдыпов Ш. Б., Сандитов Б. Д. Модель флуктуационного свободного объема и валентно-конфигурационная теория вязкого течения щелочносиликатных стекол // Физ. и хим. стекла-2003.-Т. 29, № 1.-С. 5−11.
- Лившиц В.Я., Теннисон Д. Г., Гукасян С. Б., Костанян А. К. Акустические и упругие свойства стекол системы Na20 А1203 — Si02 // Физ. и хим. стекла.-1982.-Т. 8, № 6.-С. 688−696.
- Черкасов И.И. О связи коэффициента Пуассона с пластическими свойствами материала // Журн. техн. физики.-1952.-№ 11.-С. 1834−1837
- Koster W., Franz Н. Poisson’s ratio for metals and alloys // Metallurgical Revs.-1961.-V. 6, N 2.-P. 1−55.
- Микитишин С.И. К вопросу о взаимосвязи коэффициента Пуассона с другими характеристиками чистых металлов // Физико-химическая механика материалов.-1982.-Т. 18, № З.-С. 84−88.
- Берлин Ал. Ал., Ротенбург JL, Басэрт Р. Структура изотропных материалов с отрицательным коэффициентом Пуассона // Высокомолек. соед. Б.-1991.-Т. 33, № 8.-С. 619−621.
- Новиков В.В., Wojciechowski K.W. Отрицательный коэффициент Пуассона фрактальных структур // Физика твердого тела—1999.-Т.41, Вып. 12.-С. 2147−2153.
- Иванов Г. П., Лебедев Т. А. О физическом смысле коэффициента Пуассона//Тр. Ленинградского политехи. ин-та.-1964.-Вып. 236.-С. 3846.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Теория упругости.-М.: Наука.-1965−204с.
- Гурович Е.А., Ильин А. А., Пронкин А. А., Стржалковский М. Е. Скорость ультразвука в стеклообразных метафосфатах щелочноземельных металлов // Физика и химия стекла.-1979.-Т.5, № З.-С. 383−384.
- Тарасов В.В. Проблемы физики стекла.-М.: Стройиздат.-1979.-256 с.
- Орлова Г. М., Удалов С. С., Манахова Е. Н. Упругие и термические свойства стекол систем AsSe -TISe, As2Se3 Tl2Se // Физика и химия стекла—1985.-Т. 11, № 2.-С. 215−218.
- Карапетян Т.О., Лившиц В. Я., Теннисон Д. Г. Энергетика щелочносиликатных стекол по данным акустических измерений // Физика и химия стекла.-1981.-Т. 7, № 2.-С. 188−194.
- Карапетян Т.О., Лившиц В. Я., Теннисон Д. Г. Исследование упругих свойств литиевоалюмосиликатных стекол // Физика и химия стекла-1979.-Т. 5, № З.-С. 314−319.
- Saunders G.A. Phonon anharmonicity near the melting point and the glass transition// Phil. Mag.-1989.-V. 59B, Nl.-P. 179−190.
- Немилов С.В. Развитие представлений о характере внутренних изменений систем при переходе стекло-жидкость // Физ. и хим. стекла.— 1980.-Т.6, № 3-С. 257−268.
- Петров В. А., Башкарев, А .Я., Веттегрень В. И. Физические основы прогнозирования долговечности конструкционных материалов—Санкт-Петербург: Политехника.-1993.-475 с.
- Glass property information system SciGlass 6.6. 2006. Institute of Theoretical chemistry, Shrewsbury, MA, (www.sciglass.info).
- Глазов B.M., Пашинкин A.C., Кащенко В. И., Демиденко А. Ф. Некоторые характеристики прочности межатомной связи в полупроводниках // Журн. физ. хим.-1982-Т. LVI, № 11.-С. 2803−2806.
- Убеллоде А. Плавление и кристаллическая структура—М.: Мир-1969— 316 с.
- Bridge В., Patel N.D., Waters D.N. On the elastic constants and structure of pure inorganic oxide glasses // Physica status solids.-1983.-V. A74, № 2. —P. 655−659.
- Сандитов Б.Д., Дармаев M.B., Сандитов Д. С., Мантатов В. В. Температура плавления и ангармонизм колебаний решетки твердых тел // Журн. физ. химии.-2008.-Т.82, № 7.-С. 1385−1392.
- Сандитов Б.Д., Дармаев М. В., Сандитов Д. С., Мантатов В. В. Поперечная деформация и температура размягчения стеклообразных материалов // Деформация и разрушение материалов.-2008.-№ 4.-С. 18−22.
- Сандитов Д.С., Мантатов В. В., Дармаев М. В., Сандитов Б. Д. Температура стеклования и ангармонизм колебаний решетки стеклообразных твердых тел // Журн. технической физики. -2009.(в печати).
- Сандитов Д.С., Дармаев М. В., Сандитов Б. Д., Мантатов В. В. Параметр Грюнайзена и скорости распространения звуковых волн в твердых телах //Известия вузов. Физика-2009. —№ 3 (в печати).
- Дармаев М.В., Сандитов Б. Д., Мантатов В. В., Сандитов Д. С. Об элементарном акте процесса плавления твердых тел // Вестник Бурятского государственного университета.-Серия 9 Математика и информатика, физика и техника.-2007.-№ 6.-С. 90−91.
- Дармаев М.В., Сандитов Д. С., Мантатов В. В. О параметре Грюнайзена кристаллов и стекол // Вестник Бурятского государственного университета.-Серия 9 Химия, физика и техника.-2008.-№ 3.-С. 122−128
- Дармаев М.В., Сандитов Д. С. Температура размягчения и решеточный параметр Грюнайзена стеклообразующих веществ // Сборник докладов V конференции по фундаментальным и прикладным проблемам физики.-Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН.-2008.-С. 29−31.
- Дармаев М.В., Сандитов Б. Д., Цыденова Д. Н., Сандитов Д. С. Поперечная деформация и параметр Грюнайзена квазиизотропных твердых тел // Механика и процессы управления. Том 1. Труды XXXVI Уральского семинара.-Екатеринбург: УрО РАН.-2006.-С. 225−227.