Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 64 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

64
CD J
, (4.12)
CD
t
C
2
. (4.13)
Основная ценность полученных уравнений заключается в том,
что, используя их, можно рассчитать распределение
диффундирующих объектов во времени и пространстве. Так, если
известны начальные и граничные условия, уравнение (4.13) можно
решить и определить неизвестную функцию С (r, t). Также можно
установить, какие экспериментальные условия отвечают наиболее
простым решениям уравнения (4.13), что позволяет определить
коэффициент диффузии из эксперимента.
Коэффициент диффузии часто оказывается зависящим от
температуры по следующему закону
TkEDD
B
/exp
0
, (4.14)
где Е −энергия активации процесса. На рис. 5.1 показаны
экспериментальные результаты
по диффузии углерода в α-
железе при Е = 0,87 эВ и D
0
=
0,020 см
2
/сек.
Для того чтобы произошла
диффузия, атом должен
преодолеть потенциальный
барьер, созданный его соседями.
Рассмотрим диффузию
примесных атомов по
междоузельным положениям;
полученные результаты будут
применимы и для случая
диффузии вакансий. Если высота
потенциального барьера равна Е,
то атом лишь в какую-то часть
периода, пропорциональную
ехр(Е/k
B
Т) имеет достаточную тепловую энергию для того, чтобы
преодолеть барьер. Квантовое туннелирование через потенциальный
барьер обычно существенно для самых легких ядер. Если ν −
собственная частота колебаний атома, то для вероятности р, что в
течение секунды атом будет обладать тепловой энергией, достаточно
большой для того, чтобы преодолеть потенциальный барьер,
приближенно можно написать:
Рис. 4.1. Температурная
зависимость коэффициента
диффузии углерода в - железе

Страницы