Фізичне матеріалознавство
Topic outline
-
Викладач: Валентин Геннадійович ГаврилюкЗміст теми
- Вступ: проблеми в описі електронної структури кристалів.
- Екскурс в історію.
- Електронна будова ізольованого атома.
- Електронна структура кристалічного твердого тіла.
- Кореляція між електронною і кристалічною структурами і властивостями хімічних елементів.
Контрольні питання:
- Чому електронна будова ізольованого атома визначає кристалічну структуру хімічного елемента?
- Причини гібридизації електронів різної просторової симетрії в конденсованому стані?
- Яким є взаємозв'язок між типом міжатомних зв'язків і електронною структурою ізольованого атома?
File: 1 -
Викладач: Валентин Геннадійович ГаврилюкЗміст теми
- Спроби класссіфікаціі.
- Точкові дефекти.
- Лінійні дефекти.
- Планарні дефекти.
Контрольні питання:
- Як і чому змінюється об'єм кристала при утворенні вакансій?
- Механізм радіаційного розпухання металів.
- Чому розчинення міжвузлових атомів збільшує рівноважну концентрацію вакансій?
- Механізм генерації точкових дефектів при перетині дислокацій.
- Загальне визначення дислокації. У чому відмінність між дислокацією і ланцюжком вакансій?
- Чому дислокація прагне скоротити свою довжину?
- У чому відмінність між енергіями крайової і гвинтової дислокацій?
- Що таке сили зображення і дислокації зображення?
- Типи взаємодії між дислокаціями.
- Механізми емісії дислокацій.
- Чому дорівнює напруга, що діє на дислокацію-лідера в пласкому дислокаційному скупченні?
- Чим визначається відстань між дислокаціями в пласкому дислокаційному скупченні?
- Механізм ефекту Баушінгера в термінах дислокацій.
- Що спричиняє появу дефекту упаковки в кристалах?
- Фізичний сенс енергії дефекту упаковки.
- Залежність енергії дефекту упаковки від електронної структури кристалів.
- Механізм ковзання розщепленої дислокації.
- Природа залежності напруги ковзання дислокацій від кристалографічної орієнтації.
- Кристалографічна будова границь зерен.
- Механізми полігонізації і рекристалізації.
- Уявлення про дисклінації в кристалах.
File: 1 -
Викладач: Валентин Геннадійович Гаврилюк
Зміст теми
- Експеримент Вуда для переходів між енергетичними рівнями зовнішніх електронів в атомах натрію.
- Проблеми для резонансу на ядерних рівнях.
- Спроби отримати ядерний резонанс до відкриття Месбауера.
- Відкриття Месбауера. Схема експериментальної установки.
- Параметри ЯГР спектрів. Ізомерний зсув.
- Квадрупольна взаємодія.
- Надтонке поле на ядрі (ефект Зеємана).
- Інтерпретація компонент ЯГР спектрів в твердих розчинах.
- Конфігурації атомів вуглецю і азоту в парамагнітних ГЦК твердих розчинах Fe-C і Fe-N.
- Взаємодія між атомами впровадження в ГЦК твердих розчинах на основі заліза. Фазовий склад.
Завдання для лабораторної роботи:
- Ознайомлення з месбауерівських спектрометром WISSEL.
- Вимірювання спектра твердого розчину Fe -9.1% C-9.3% N (at.%).
- Аналіз отриманого спектра в термінах розподілу атомів вуглецю і азоту в парамагнитной (аустеніт) і феромагнітної (мартенсит) компонентах спектру.
File: 1 - Експеримент Вуда для переходів між енергетичними рівнями зовнішніх електронів в атомах натрію.
-
Викладач: Валентин Геннадійович ГаврилюкЗміст теми
- Дифрактограми від аморфного і кристалічного матеріалу.
- Масові коефіцієнти ослаблення.
- Приклад якісного фазового аналізу трифазного сплаву на основі заліза.
- Рентгенівські полюсні фігури.
- Ga в сплавах заліза.
- Визначення систем двійникування у 5-ти шаровому мартенситі сплаву Ni2MnGa.
- Вплив різних параметрів на криву рентгенівської рефлектометрії.
- Визначення періоду впорядкованої структури графітоподібних кластерів вуглецю з високою щільністю турбостратних дефектів.
File: 1 - Дифрактограми від аморфного і кристалічного матеріалу.
-
Викладач: Валентин Геннадійович ГаврилюкЗміст теми
- Визначення. Хімічний потенціал і термодинамічна активність.
- Механізми дифузії. Роль дислокацій і границь зерен.
- Макроскопічна теорія дифузії. Перший закон Фіка.
- Лабораторна та ґраткова системи координат. Коефіцієнти взаємної дифузії, власні та парціальні коефіцієнти дифузії.
- Дифузія при наявності зовнішніх впливів. Аномальний масоперенос.
- Другий закон Фіка. Рівняння Планка-Фоккера.
File: 1 -
Викладач: Валентин Геннадійович ГаврилюкЗміст теми
- Випадкові переміщення, довжина і частота дифузійних стрибків.
- Вираз для коефіцієнта дифузії.
- Експериментальні методи вивчення дифузії.
File: 1 -
Викладач: Валентин Геннадійович ГаврилюкЗміст теми
- Визначення: система, компонент, фаза.
- Бінарна діаграма з повною взаємною розчинністю.
- Термодинаміка фазових діаграм.
- Фазові діаграми для систем з ближнім атомним порядком.
- Розрив змішуваності.
- Евтектика.
- Монотектика.
- Перитектика.
- Правило фаз.
- Практичне застосування правила фаз.
- Потрійні діаграми.
- Електронна концепція фазової рівноваги.
File: 1 -
Викладач: Валентин Геннадійович ГаврилюкЗміст теми
- Розчинність в твердому стані. Типи твердих розчинів.
- Фактори, що керують утворенням твердих розчинів. Правила Юм-Розері.
- Значення електронної концентрації. Електронна модель Джонса для обмежених твердих розчинів.
- Роль розмірного фактору. Закон Вегарда.
- Атомний порядок в твердих розчинах.
- Проміжні сполуки: електронні фази та інтерметаліди.
File: 1 -
Викладач: Валентин Геннадійович ГаврилюкЗміст теми
- Термопружна рівновага при мартенситному перетворенні
- One
way shape memory
- Two way shape memory
- Superelasticity and damping
- Термодинаміка мартенситних перетворень
- Механізм мартенситного перетворення
- Геометричний аналог інваріантної деформації
- Самоаккомодація при мартенситному перетворенні
- Кристалографія ефекту пам'яті форми
- Роль мартенситного перетворення в ефекті пам'яті форми
- Деформація під дією магнітного поля
- Сплав Ni2MnGa з магнітною пам'яттю форми
- Деформація, індукована магнітним полем
- Магнітний кріп
File: 1 - Термопружна рівновага при мартенситному перетворенні