Кластерная модель жидкого или аморфного металла. Квантово-статистическая теория. Жидкость

А. И. Мицек

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина

Получена: 15.01.2014; окончательный вариант - 23.08.2014. Скачать: PDF

Жидкие (Ж) и аморфные (АМ) металлы представлены системой $N_{M}$ кластеров $K_{j}$ из внутренних ($v$) и поверхностных ($s$) катионов. $K_{j}$ разделены полостями ($h_{j}$) с зонными электронами. Квантовая теория исходит из зонных ($t$) и кулоновских ($Q$) связей для непереходных металлов. В переходных Ж-металлах добавляются ковалентные связи ($\Gamma$) и флуктуации химических связей (ФХС). Броуновское движение (БД) и коэффициент диффузии $D(T)$ как функции температуры $T$ связаны с энтропией $S$ кластеров и зонных электронов. Включение $S(N_{M})$ моделирует плавление. Температура этого перехода первого рода $T_{L}(\Gamma, Q, t)$ интегрально выражается через энергии зонных квазичастиц $\varepsilon_{k}$ и ФХС. Постоянное магнитное поле $B$ проявляет $3d$-кластеры в непереходных Ж-металлах (Ga, Sn, ...). Переменное поле $B(\omega)$ на частотах $\omega \geq 10^{3}$ разделяет (за счёт скин-эффекта) поверхность и объём сплава. Лёгкие примеси (C, O, ...), вступая в реакции в присутствии термических и электромагнитных полей, изменяют состав Ж-сплава и его спектры.

Ключевые слова: кластерная модель жидких металлов, зонные спектры, флуктуации химических (ковалентных) связей, структура и свойства жидких сплавов.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v36/i11/1473.html

PACS: 61.20.Gy, 71.10.-w, 71.20.-b, 71.22.+i, 71.23.An, 71.55.Jv, 75.20.Hr


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. Г. Шульце, Металлофизика (Москва: Мир: 1971).
  2. Р. Уайт, Т. Джебелл, Дальний порядок в твердых телах (Москва: Мир: 1982).
  3. А. И. Мицек, В. Н. Пушкарь, Реальные кристаллы с магнитным порядком (Киев: Наукова думка: 1978).
  4. А. И. Мицек, В. Н. Пушкарь, Металлофиз. новейшие технол., 34, № 6: 721 (2012).
  5. Ч. Киттель, Элементарная статистическая физика (Москва: Издательство иностранной литературы: 1960).
  6. А. И. Мицек, В. Н. Пушкарь, Металлофиз. новейшие технол., 34, № 3: 309 (2012).
  7. А. И. Жакин, Успехи физических наук, 182, № 5: 295 (2012). Crossref
  8. A. V. Nosenko, M. G. Babich, M. P. Semen’ko, O. I. Nakonechna, and M. I. Zakharenko, Металлофиз. новейшие технол., 32, № 9: 1183 (2010).
  9. Г. Е. Абросимова, Успехи физических наук, 181, № 12: 1265 (2011). Crossref
  10. M. Kühnel, Phys. Rev. Lett., 106, No. 24: 245301 (2011). Crossref
  11. A. Ginliani, Phys. Rev. Lett., 106, No. 25: 255502 (2011). Crossref
  12. Э. З. Кучинский, Н. А. Некрасов, М. В. Садовский, Успехи физических наук, 182, № 4: 345 (2012). Crossref
  13. O. Wang, Phys. Rev. Lett., 106, No. 21: 215505 (2011). Crossref
  14. R. Ledesma-Alonso, Phys. Rev. Lett., 108, No. 10: 106104 (2012). Crossref
  15. С. Д. Каим, Металлофиз. новейшие технол., 34, № 5: 619 (2012).
  16. А. П. Шпак, А. Г. Ильинский, О. И. Слуховский, Ю. В. Лепеева, Г. М. Зелинская, И. Г. Кабан, Металлофиз. новейшие технол., 34, № 6: 751 (2012).
  17. В. С. Савин, Физ. мет. металловед., 113, № 4: 428 (2012).
  18. P.-H. Chavanis, Phys. Rev. E, 84: 031101 (2011). Crossref
  19. R. Martinazzo, K. H. Hughes, and I. Burghardt, Phys. Rev. E, 84: 030102 (2011). Crossref
  20. H. D. Wang, J. Chang, and B. Wei, J. Appl. Phys., 106, No. 3: 033506 (2009). Crossref
  21. Д. А. Закарян, А. В. Хачатрян, ДАН України, № 1: 77 (2013).
  22. К. Дж. Смитлз, Металлы (Москва: Металлургия: 1980).