Асқын өткізгіштік. Бравэ торлары. Бриллюэн зоналары. Кристалдың трансляциялық симметриясы. Элементар ұяшық. Негізгі векторлар

1 Асқын өткізгіштік 3
2 Бравэ торлары 3
3 Бриллюэн зоналары 5
4 Кристалдың трансляциялық симметриясы. Элементар ұяшық. Негізгі векторлар 7
Асқын өткізгіштік — кейбір өткізгіштерді белгілі бір алмағайып температураға (Та) дейін суыту кезінде олардың электрлік кедергісінің секірмелі түрде кенет нөлге дейін төмендеу құбылысы. Сынаптың темп-расын Т = 4,15 К-ге төмендеткен кезде бұл құбылысты алғаш рет (1911) голланд физигі Х. Каммерлинг-Оннес байқаған. Ол кейін Т1Та темп-ра кезінде күшті магнит өрісінде (НТНа) сынаптың электрлік кедергісінің қалпына келетіндігін де анықтаған (мұндағы На — алмағайып магнит өрісінің кернеулігі). Егер ТтТа және НТНа болса, онда асқын өткізгіш үлгінің қасиеті идеал диамагнеттің қасиетіндей болып өзгереді (қ. Диамагнеттік). Сөйтіп, асқын өткізгіштің ішкі магнит индукциясы (В) 0-ге тең болады, яғни сыртқы магнит өрісі асқын өткізгіш ішіне өте алмайды. Бұл құбылыс Мейснер эффектісі деп аталады.
1967 жылы Дж.Бардин, Л.Купер, Дж.Шриффер (АҚШ) және Н.Н. Боголюбов (Ресей) Асқын өткізгіштіктің микроскопиялық теориясын жасады. Бұл теорияның негізіне спиндерінің таңбасы қарама-қарсы электрондар жұбы (Купер жұбы) алынған. Мұндай жұптың заряды 2 l-ге (мұндағы l — электрон заряды), спинінің мәні нөлге тең болады, әрі ол Бозе-Эйнштейн статистикасына бағынады. Асқын өткізгіштік құбылысы байқалатын металдарда жұптар бозе-конденсация құбылысына ұшырайды. Сондықтан купер жұптарының асқын аққыштық қасиеті болады. Сонымен Асқын өткізгіштік электрондық сұйықтықтың асқын аққыштығы болып табылады. Асқын өткізгіштік практикада кеңінен пайдаланылады. 20 ғасырдың соңында керамикалық материалдардың жоғары температурадағы (77-100 К) асқын өткізгіштігін зерттеу бағыты қарқынды дамуда. Ал Қазақстанда Асқын өткізгіштікті зерттеу ҚР ғылым академиясының Ядр. физ. ин-тында (ҚР ғылым академиясының корр. мүшесі Ә.Қ. Жетбаевтың жетекшілігімен) жүргізілуде.
        
        Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министірлігіСемей қаласындағы Шәкәрім ... ... ... ... күй ... ... өткізгіштік. Бравэ торлары. Бриллюэн зоналары. Кристалдың трансляциялық симметриясы. Элементар ... ... ... : ... Ж.Қ.Топ: ТФ-319Тексерген: Сейсенбаева М.Қ.Семей 2015Мазмұны:1 Асқын өткізгіштік	32 Бравэ торлары	33 Бриллюэн зоналары	54 Кристалдың трансляциялық симметриясы. Элементар ұяшық. ... ... ... ... ...  --  ... ... белгілі бір алмағайып температураға (Та) дейін суыту кезінде олардың электрлік кедергісінің секірмелі түрде кенет нөлге дейін ... ... ... ... Т = 4,15 К-ге ... ... бұл ... алғаш рет (1911) голланд физигі Х. Каммерлинг-Оннес ... Ол ... Т1Та ... ... ... ... ... (НТНа) сынаптың электрлік кедергісінің қалпына келетіндігін де анықтаған (мұндағы На  --  ... ... ... ... Егер ТтТа және НТНа ... онда ... өткізгіш үлгінің қасиеті идеал диамагнеттің қасиетіндей болып өзгереді (қ. Диамагнеттік). Сөйтіп, асқын өткізгіштің ішкі магнит индукциясы (В) 0-ге тең ... яғни ... ... ... ... ... ішіне өте алмайды. Бұл құбылыс Мейснер эффектісі деп аталады.1967 жылы ... ... ... (АҚШ) және Н.Н. ... ... ... өткізгіштіктің микроскопиялық теориясын жасады. Бұл теорияның негізіне спиндерінің ... ... ... жұбы (Купер жұбы) алынған. Мұндай жұптың заряды 2 l-ге (мұндағы l  --  электрон заряды), спинінің мәні ... тең ... әрі ол ... статистикасына бағынады. Асқын өткізгіштік құбылысы байқалатын металдарда жұптар бозе-конденсация құбылысына ұшырайды. Сондықтан купер жұптарының асқын аққыштық ... ... ... ... ... ... сұйықтықтың асқын аққыштығы болып табылады. Асқын өткізгіштік практикада кеңінен пайдаланылады. 20 ғасырдың соңында ... ... ... ... (77-100 К) асқын өткізгіштігін зерттеу бағыты қарқынды дамуда. Ал Қазақстанда Асқын өткізгіштікті ... ҚР ... ... Ядр. физ. ... (ҚР ... ... ... мүшесі Ә.Қ. Жетбаевтың жетекшілігімен) жүргізілуде.2 Бравэ торларыГеометрия тұрғысынан алғанда кристалдағы бөлшектердің периодты түрде ... ... ... ... ... ... ... көмегімен сипаттауға болады. 2  -  суретте үш ось бойында параллель көшірген кезде пайда ... ... тор ... ОХ  осі ... , ОУ осі ... , ОZ осі ...  ... (- бүтін сандар).  Осы тордағы кез- келген бөлшектің орны мына вектормен анықталады: (1)- векторлары ең қысқа ... ... ал ... ...  -  трансляция периодтары деп аталады. Қандай да, бір түйінді үш бағыт бойынша параллель ... ... ... тор ... тор ... ... торы деп аталады. - векторларымен тұрғызылған ең кішкене параллелепипед кристалдың элементар ... деп ...  ... 1,б).  ... ... ... ... ұяшықтардың өлшемдері мен көлемдері бірдей.  Ұяшықтардың төбелерінде бірдей атомдар немесе атомдар тобы орналасады.  Сондықтан, ұяшықтардың барлық төбелері бір-бірімен ... ... тор ... деп ... Элементар ұяшықтарды сипаттау үшін жалпы жағдайда алты шама: ұяшықтың үш қабырғасы () және ... ... үш ...  алу ... ... элементар ұяшық параметрлері. Көбінесе торларда бірлік ұзындықты сипаттау үшін метр емес,  кесінділері ... ... ... ... деп ...  Түйіндерінде ғана бөлшектер орналасқан элементар ұяшықтар қарапайым немесе примитивті деп аталады. Ұяшықтың әрбір нүктесіне бір ... ... ... 1Тор ... ... ... үшін элементар ұяшықтарды тұрғызғанда бөлшектер тек қана түйіндерде ғана емес, сонымен бірге басқа нүктелерде де ... деп ... ... ... ... деп аталады. Олардың ішінде ең көп таралғандары (сурет 2): көлемді центрленген (КЦ), ... ... (ҚЦ) және ... ... ... 2Бұл ... ... ұяшықтарға келтіру оңай, сондықтан осындай ұяшықтары бар торлар - Бравэ торлары деп аталады.3 Бриллюэн зоналарыБриллюэн ... ... ... ... кері ... түйіндерді қосатын кесінділердің ортасына нүкте қойылады. Бірінші зона  --  [ - ... ... ...  --  ... ... алып ... [ - ... кесіндісі, және т.с.с.Сурет 3-те екіөлшемді тікбұрышты кері тор үшін Бриллюэннің төрт зонасы бейнеленген. Олар бірөлшемді жағдайдағыдай ... тек ... ... түзу ... ... ... тор үшін Бриллюэн зонасы ослай құрылады тек түзулердің орнына жазықтықтар ... ... ... ... ... ... басымен қосылған кері тордың түйіндерінің жан-жағын көпжақты пішіні бар қандай да бір көлеммен шектейді. Қарапайым кубты тор жағдайында көпжақты куб ... ... Оның ... осы ... ... ... ... түйіндерімен қосатын векторлардың ортасы арқылы өткізілетін жазықтармен құрылған. Барлық басқа жазықтар түйіннен алшақ өтеді және ... ... ... өз ... ... ... кубты тор жағдайында күрделі көпжақтылар құрылады (төменді қара). Оның қырлары берілген түйін мен оның жақын бірінші және ... ... ... ... ... ... Құрылған көпжақтылар Бриллюэннің бірінші зонасы деп аталады. Егер барлық жазықтардың ... ... ... зонасының қырларын алып тастасақ, онда қалған көптік координата басы айналасында жаңа көпжақтының құрылуын шектейді. Бриллюеннің бірінші ... ... осы ... ... Бриллюэннің екінші зонасын түзеді. Келесі қадамда біз Бриллюэннің үшінші ... ... және ... ... ... ... симметриясы бар, кері тордың примитивті ұяшығы ретінде қарастыруға болады. Расында да, егер кері тордың әр түйінінің жанына Бриллюэннің ... ... ... (координаталар басын осы түйінге орналастырсақ), онда осы зоналар бір-бірімен беттеспей барлық кеңістікті толығымен толтырады. Мұнда ... ... ... ... кері ... ... ұяшығының көлеміне тең болатындығын көруге болады.Бриллюэннің кейбір қасиеттері:Бриллюэннің барлық зоналарының көлемдері бірдей және кері тордың примитивті ... ... ... ... ... ... ... репликасы болып табылады: оларды бірінші зонаға жататын нүктелерін кері тор векторына трансляциялау арқылы ... ... кең ... ... ... торлары қырға центрленген кубты (ГЦК) Браве торларына жатады, осы тордың Бриллюэннің бірінші зонасы қалай орналасқанын қарастырайық. Мұндай жағдайда кері тор ... ... ... (КЦК) ... ... Бриллюэннің бірінші зонасы сурет 4-те бейнеленген. Жоғарыда көрсетілген ... ... ол ... ... Бірінші кубты, қарапайым ұяшықтың центріндегі түйін мен оның екінші көршісінің арасын қосатын түзуді екіге бөлетін жазықтық жүргіземіз. Бұл ... ... ... сәйкес келетін, орталық түйіннің жан жағындағы кубты шектейді. Осы кубтың бұрыштарында орталық ... ... ... ... Осы ... мен ... ... арасынан жүргізілетін жазықтықтар кубпен қиылысқан кезде алтыбұрышты қырларды түзеді, ал кубтың қырларынан квадраттарды ''қиып '' алады.Сурет 4ГЦК-торда Бриллюэннің бірінші ... ... ... симметриялы нүктелері мен сызықтарының жалпыға бірдей белгіленулері бар. Бриллюэн зонасының центрі грек әрпімен белгіленеді Γ. Жазықтық бетіндегі нүктелер латын әріптерімен ... X  --  ... ... ... ... (1,0,0) ... және оған эквивалент барлығы 6 нүкте); L  --  алтыбұрышты қырдың центрі ((1,1,1) бағыты және оған эквивалент барлығы 8 ... K  --  ... ... ... арасындағы қабырғалардың ортасы ((1,1,0) бағыты және оған эквивалент ... 12 ... Зона ... мен жазықтық бетіндегі нүктелерді қосатын сызықтар грек әріптерімен белгіленеді: Γ X  --  Δ ((1,0,0) ... ... ΓL  --  Λ ((1,1,1) ... бағыт), Γ K - Σ ((1,1,0) түріндегі бағыт).4 Кристалдың трансляциялық симметриясы. Элементар ұяшық. Негізгі ... дене ... ... ... ... Макс фон Лауэ ... сәулесінің дифракциясы арқылы кристалл атомдардың периодты қатарынан тұратындығын дәлелдеген 1912 жыл болып саналады.Атомдардың ретпен орналасуы қатты ... ... ... ... сәйкес келеді, яғни кристалл  -  бұл жеткілікті төмен температурада атомдар ... ... ... ... ... денелер кристалдық бола бермейді: мысалы, балқыған немесе еріген затты тез суытқан кезде ''мұздатылған сұйықтықты''  -  атомдары ретсіз ... ... ... ... ... ... ... қатты денелердің мысалы ретінде қарапайым шыныны алуға болады. Кристалда атомдардың ретпен орналасуы деп оның кеңістіктіктегі периодтылығы мегзеледі. ... ... ... ... үшін бір ... жатпайтын және кристаллды біртұтас түрінде осы векторлардың кез келгеніне орын ауыстырғанда өзіне-өзі қайта беттесетін үш вектор таңдап алуға ...  ... орын ... ... ... деп аталады, мұндағы n1, n2, n3  --  бүтін сандар. Кристалдар трансляциялықсимметрияға ие дейді, өйткені T векторына трансляциялану барысында ол ... өзі ... a, b, c ... ... әдістермен таңдап алуға болатындығы анық Осы векторлар арқылы жасалған параллелепипед элементар ұяшық деп аталады. Минималь көлемді ұяшық примитивті ұяшық, ал ол ... a, b, c ... ... примитивті немесе негізгі векторлары деп аталады. Кейін де трансляцияның басты векторлары дәл осылай белгіленеді. T ... біз тура ... ... деп ... Осылайша, примитивті ұяшық элементар ұяшықтың жеке жағдайы болып табылады. Басты векторларды да түрлі әдістермен таңдауға болады.Примитивті ұяшықтың көмегімен ... ... ... ... ... ... барлық кеңістігін толтыруға болады. Примитивті ұяшық  -  бұл кеңістікте периодты түрде қайталанатын, параллелепипед пішінді, әр нүктесінде атомдар ... ... ... ... бір ... ... ... жиынтығын базис деп атайды, базис кеңістікте қайталанадыжәне кристалдық құрылымды түзеді.Трансляцияның негізгі векторымен құрылған кристалдың примитивті ұяшығы бар ... ... бір ... алып және T ... осы ... ... арқылы нүктелерден тұратын кеңістіктік торды аламыз, мұндағы n1, n2, n3 барлық ... ... ... Осы ... ... ... (түйіндер) эквивалентті, яғни айналасы бірдей болатындығын көре ... ... ... ... ... ... ... бір бейнесін ғана көре аламыз).  
        
      

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 8 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Matlab-та векторлармен жұмыс10 бет
Азияның географиялық табиғат зоналары16 бет
Алдыңғы қатардағы әлемдік қонақ үй торларының қызметі6 бет
Арктикалық және субарктикалық белдеулердің табиғат зоналары9 бет
Асқын кернеу шектнгіштер.Комутациялық аппараттар28 бет
Векторлар және олардың есептер шығаруда қолданылуы51 бет
Векторларды геометриялық есеп шығаруда қолдану35 бет
Векторлармен жұмыс34 бет
Жылу өткізгіштік теориясының негіздері32 бет
Инфляцияның қалыптасу және асқыну себептері мен механизмі24 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь