6: Метали та сплави - структура, склеювання, електронні та магнітні властивості
- Page ID
- 19812
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Цілі навчання
- Визначте та призначте одиничні клітини, координаційні числа, асиметричні одиниці, номери атомів, що містяться в одиничній клітині, і частку простору, заповнену заданою структурою.
- Пов'язати молекулярну орбітальну теорію з делокалізацією валентних електронів у металах.
- Зрозумійте поняття електронної довжини хвилі і щільності станів.
- Зрозумійте наслідки моделі майже вільних електронів для зонної структури металів та їх провідності.
- Поясніть, чому деякі метали магнітні, а інші - діамагнітні, і як ці явища пов'язані з склеюванням і орбітальним перекриттям.
- Використовуйте закон Кюрі-Вайса, щоб пояснити температурну залежність магнітного впорядкування.
- Отримати фізичну картину різних видів магнітного впорядкування і магнітних петель гістерезису феро- і феррімагнітів.
Не дивно, що властивості розширених твердих тіл також пов'язані з їх структурами, і тому, щоб зрозуміти, що вони роблять, ми повинні почати з їх кристалічних структур. Більшість металів у таблиці Менделєєва мають відносно прості структури, і тому це гарне місце для початку.
- 6.3: Грати Браве
- Кристалічні решітки можна класифікувати за їх поступальної і обертальної симетрії. У тривимірних кристалах ці операції симетрії дають 14 різних типів решіток, які називаються гратами Браве.
- 6.8: Ферро-, Феррі- і антиферомагнетизм
- Магнетизм металів та інших матеріалів визначається орбітальним і спіновим рухами непарних електронів і способом вирівнювання непарних електронів один з одним. Всі магнітні речовини є парамагнітними при досить високій температурі, де теплова енергія (кТ) перевищує енергію взаємодії між спинами на сусідніх атомах. Нижче певної критичної температури спини можуть приймати різні види замовлених домовленостей.