Составители:
Рубрика:
Примесными междоузельными атомами могут быть только малые
атомы, например атомы бора, углерода, азота, некоторых щелочных
и щелочноземельных металлов.
Образование точечных дефектов - энтропийный процесс, энергети-
чески выгодный при Т>0 и требующий энергетических затрат, зави-
сящих от типа кристалла и характера химической связи. Свободная
энергия G=
ΔΗ
-
ΤΔ
S минимальна при некоторой концентрации дефек-
тов за счет увеличения энтропийного фактора, который называют
конфигурационным, так как он связан с перераспределением атомов в
твердом теле.
Согласно формуле Больцмана, конфигурационная энтропия
S = k ln W, ( 1.21)
где W- термодинамическая вероятность, представляющая число спо-
собов, которыми может быть осуществлено данное состояние систе-
мы. Число способов, которыми n вакансий может быть распределено
по N узлам кристаллической решетки, определяется выражением
)!(!
!
nNn
N
W
−
=
. (1.22)
Аналогично для n атомов, размещенных по N
/
междоузлиям, имеем:
)!(!
!
/
/
/
nNn
N
W
−
=
. (1.23)
Увеличение конфигурационной энтропии в результате образования
дефектов по Френкелю определяется следующим выражением:
S = k[ lnW + lnW
/
] . (1.24)
Используя приближенную формулу Стирлинга, которая при боль-
ших x может быть записана в виде ln x!
≈
xlnx-x, получим
S=k{[NlnN-(N-n) ln(N-n)-nlnn]+[NlnN
/
-(N
/
-n)ln(N
/
-n)-nlnn]} . (1.25)
33
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- …
- следующая ›
- последняя »
