химический каталог




Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства

Автор А.И.Гусев

B = = 0,44[ХВ. Наблюдаемый в широком температурном интервале 50—775 К постепенный и непрерывный переход восприимчивости от зависимости Паули к зависимости Кюри, связанный с термическим возбуждением электронов и размытием уровня Ферми, можно рассматривать как аналог перехода в распределении электронов от статистики Ферми-Дирака к классической статистике Максвелла—Больцмана. Восприимчивость больцманов-ских электронов не связана с плотностью состояний на уровне Ферми, а обусловлена только нескомпенсированностью локализованных магнитных моментов электронов. По этой причине при высокой температуре магнитная восприимчивость Pd не чувствительна к воздействиям, влияющим на плотность состояний. Это подтверждается наблюдавшимся в [178—181] совпадением температурных зависимостей восприимчивости % (Т) исходного и CMK-Pd при Г>772 К.

157

Наиболее интересным результатом [178—181] является наблюдаемое при 300 К значительное (на 8 %) различие восприим-чивостей субмикрокристаллического и исходного крупнозернистого палладия. Это различие сохраняется и после отжига CMK-Pd при Т< 825 К. Согласно [178, 179], отмеченное различие хне может быть связано с изменением объемного содержания границ зерен и их переходом из напряженного неравновесного состояния в равновесное, так как, по электронно-микроскопическим данным и результатам измерения микротвердости (см. рис. 5.3), наиболее существенный рост зерен, снижение плотности дислокаций и релаксация границ зерен происходят после отжига при Т< 800 К. В частности, объемная доля границ зерен в CMK-Pd в результате отжига в интервале температур 300—810 К меняется на порядок, а плотность решеточных дислокаций — на три порядка, однако это не отражается на поведении восприимчивости, снижение которой начинается только при температуре отжига Т > 810 К (рис. 5.11, кривая 1).

По мнению авторов [178—180], наиболее вероятным типом дефектов, влияющим на поведение восприимчивости, являются внутризеренные вакансионные комплексы. В [448] установлено, что в нанокристаллическом и-Pd (d = 5—10 нм) вакансии агломерируются в комплексы, которые менее подвижны, чем отдельные вакансии, и могут сохраняться до температур больше 400 К. Влияние внутризеренных вакансионных комплексов на магнитную восприимчивость CMK-Pd может быть следствием изменения плотности электронных состояний на уровне Ферми. Как уже отмечалось, в Pd уровень Ферми находится на спаде очень узкого и высокого пика плотности состояний N (Е) [549]. Появление в решетке Pd с,, вакансий высвобождает п,,с,. состояний в зоне проводимости (nt =10 — число электронов в зоне проводимости, приходящееся на один атом палладия). Если при введении с„ вакансий энергия уровня Ферми понижается на АЕ„ то число освободившихся состояний можно представить как

вг

JN(E)dE = necv. (5.7)

?,,-ДЯ,

Используя численные данные [549] по N (EF), N'(EF) и N"(ET) и раскладывая N(E) в ряд Тейлора до членов второго порядка, авторы [179] рассчитали, что при 0 К для увеличения восприимчивости и, следовательно, плотности состояний на уровне Ферми в 1,08 раза энергия Ферми должна уменьшиться на ЛЕ,, = 0,014 эВ (в [178, 179] ошибочно указана АЕГ = 0,14 эВ). С учетом этого по формуле (5.7) нашли, что концентрация вакансий, обеспечивающая требуемое увеличение N (EF) и уменьшение энергии Ферми на А?, = 0,014 эВ, равна 0,003 вакансии на атом. Такая концентрация вакансий 0,3 ат. % вполне может быть достигнута с помощью интенсивной пластической деформации, поскольку из приведенного в [552] соотношения

с„ = [ехр (е) - Щ0-4 " (5.8)

при е = 7 следует гораздо более высокая концентрация вакансий.

При Т> 500 К размытие уровня Ферми на величину примерно квТ становится сравнимо с шириной узкого пика на плотности состояний вблизи уровня Ферми, поэтому при высоких температурах влияние вакансий на магнитную восприимчивость Pd несущественно. Этим объясняется отсутствие скачка на температурной зависимости х(7) CMK-Pd.

Таким образом, повышенная восприимчивость CMK-Pd связана с избыточной концентрацией вакансий, объединенных в комплексы. Возврат восприимчивости CMK-Pd к значениям %, характерным для крупнозернистого палладия, обусловлен конденсацией вакансий и отжигом дислокационных сплетений при Т> 825 К. Дополнительным подтверждением выводов [177, 178] о влиянии вакансионных комплексов на магнитную восприимчивость CMK-Pd являются недавно полученные результаты [532] по времени жизни позитронов в этом материале.

Согласно [533], в спектре времени жизни позитронов CMK-Pd наблюдаются сильная (с интенсивностью примерно 95 %) и слабая (около 5 %) составляющие, которым соответствуют времена жизни х, = 167 пс и х2 ~ 280—330 пс. Время жизни х, по величине характерно для свободных объемов размера решеточной вакансии. Время жизни х2 по величине соответствует аннигиляции позитронов в вакансионных агломератах объемом 6—12 удаленных атомов. Вакансионные агломераты обнаруживаются в CMK-Pd до Т < 455 К. Таким образом, результаты [553] по аннигиляции позитронов подтвердили предположение [179] о нал

страница 56
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

Скачать книгу "Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства" (1.38Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
многопустотные плиты перекрытия
комплект акустики для домашнего кинотеатра 5 1
прокат гидроскутер
фарм аборт курск

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.09.2017)