Читать онлайн «Структура и свойства неупорядоченных твердых тел: Учебное пособие»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОУ ВПО ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ А. Л. Петров, А. А. Гаврилюк, С. М. Зубрицкий СТРУКТУРА И СВОЙСТВА НЕУПОРЯДОЧЕННЫХ ТВЕРДЫХ ТЕЛ Учебное пособие Иркутск 2004  УДК 539. 213. 2 Печатается по решению редакционно-издательского совета Иркутского государственного университета Рецензенты: д-р хим. наук, профессор Л. А. Щербаченко, кафедра общей физики Иркутского госуниверситета, к. ф-м. н, доцент кафедры физики ИГПУ А. Е. Гафнер. А. Л. Петров, А. А. Гаврилюк, С. М. Зубрицкий. Структура и свойства неупорядоченных твердых тел. Рассматриваются физические основы строения и свойств некристаллических твердых тел. Помимо теоретического материала, в котором описаны основные фундаментальные свойства стеклообразного состояния вещества, в учебном пособии дается информация о наиболее применимых в технике аморфных материалах и их преимущество перед кристаллическими аналогами. Предназначено для студентов старших курсов физического факультета университета. Библиогр. 7 назв. Ил. 13. ©Петров А. Л. , Гаврилюк А. А. , Зубрицкий С. М. , 2004. 2  СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………... 4 1. АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ ……………………………………………. . 5 1. 1. Природа аморфного состояния…………………………………………. 5 1. 2. Общие закономерности аморфизации и кристаллизации……………. . 6 1. 3. Термодинамика аморфного состояния ………………………………. . 13 1. 4. Различие между аморфным и стеклообразным состояниями ………. 17 1. 5. Особенности структуры аморфных веществ …………………………18 2. АМОРФНЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СПЛАВЫ …………………………24 2. 1. Классификация аморфных металлических сплавов ………………. …25 2. 2. Способы получения АМС …………………………………………. …. . 25 2. 3. Модели структуры АМС ……………………………………………. …30 2. 4. Структурная релаксация ……………………………………………. …34 2. 5. Дефекты в АМС ………………………………………………………... 36 2. 6. Упругие и неупругие свойства АМС ………………………………. …39 2. 7. Электрические и магнитные свойства АМС ………………………. …42 2. 8. Магнитные структуры ……………………………………………. ……42 2. 9. Влияние аморфности металла на магнитное состояние …………. …. 44 2. 10. Магнитные возбуждения в аморфных металлах …………………... . 44 3. НЕКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ. ………………. …... 45 3. 1. Топологически неупорядоченные полупроводники……………. ……47 3. 2. Зонная структура …………………………………………………. ……56 3. 3. Получение аморфных полупроводников…………………………. . …. 59 3. 4. Электропроводность…………………………………………. . ……. …. 61 3. 5. Оптические свойства…………………………………………. . …. ……62 3. 6. Наиболее изученные аморфные полупроводники……………... ……. 62 3. 7. Аморфный кремний ……………………………………………... ……. 63 3. 8. Селен ………………………………………………………………... …. 64 3. 9. Халькогенидные стекла……………………………………………... …65 ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………... …66 ВОПРОСЫ………………………………………………………………. …. . 68 Рекомендуемая литература………………………………………………... . 69 3  ВВЕДЕНИЕ Некристаллические твердые тела в последние годы привлекают значительное внимание физиков, работающих в области, как фундаментальных исследований, так и прикладных разработок.