ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сверхструктуры и процессы упорядочения и разупорядочения твердых растворов из "Диаграммы равновесия металлических систем" При существовании полного порядка нарушению его препятствует порядок во всем объеме, тогда как каждый раз беспорядок, вызываемый перемещением атомов в неправильные положения, уменьшает энергию, требуемую для создания еще большего беспорядка. Таким образом, постепенное разрушение порядка с повышением температуры уменьшает значение Е. Теоретически можно показать, что вначале процесс протекает медленно, но прогрессирующее нарушение порядка сопровождается увеличением скорости процесса, так что в основном порядок нарушается в сравнительно узком ин-тервал1б температур. С математической точки зрения, процесс аналогичен исчезновению ферромагнетизма, при котором энергия, треб1уемая дл я нарушения параллельного расположения элементарных магнитиков, по мере развития процесса становится все меньше и меньше. В теории ферромагнетизма термин точка Кюри используется для описания узкого интервала температур, в котором исчезает большая часть ферромагнетизма. Некоторые авторы использовали этот же термин для описания узкого интервала температур, в котором быстро нарушается порядок. Однако лучше термин точка Кюри использовать только при описании явлений ферромагнетизма, а выражение критическая температура —для описания процессов упорядочения. [c.42] ЧТО величина Е пропорциональна 5. Это означало, что при абсолютном нуле == о, а при полном беспорядке Е становится равной нулю и, следовательно, нет различия между правильными и неправильными положениями. Такое изменение Е качественно справедливо, хотя допущение прямой пропорциональности между Е а 5 заведомо неправильно и сделано главным образом для математического упрощения. [c.43] Теория Бете [19] основана на предположении, что порядок обусловливается главным образом взаимодействием между атомами, которые являются ближайшими соседями. Если имеется два сорта атомов А я В, должно быть три вида энергии взаимодействия, обозначаемых Уаа Увв и Уав, и вероятность того, что данный атом имеет правильных или неправильных соседей, содержит выражения этих энергий. При таком приближенном рассмотрении явления б1ыстрое разрушение дальнего порядка происходит в сравнительно узком интервале температур. В противоположность теории Брегга и Вильямса, теория Бете требует сохранения некоторой степени порядка выше критической точки в том смысле, что при высоких температурах еще существует некоторая вероятность того, что атом А имеет соседями атомы В и эта вероятность больше, чем следовало бы ожидать для вполне неупорядоченного расположения. Таким образом, согласно теории, ближний порядок продолжает существовать при высоких температурах и действительно можно показать, что это обнаруживается на рентгенограммах, на которых наряду с нормальными линиями или пятнами, характеризующими решетку, наблюдаются аномальные изменения общего фона рассеяния. Этот эффект наблюдал Вильчинский [20] на СизАи и Норман и Варрен [21] на АдАи. [c.43] Несмотря на большое теоретическое значение этой проблемы, мы не будем ее здесь рассматривать. Следует отметить, что разрушение упорядоченного расположения атомов связано с затратой энергии и отсюда—с аномальным повышением удельной теплоемкости в обл1асти критической точки. Эти эффекты подробно исследовал Сайкс [26], аппаратура которого описана ниже. Образование сверхструктуры сопровождается также увеличением электрической проводимости. Это объясняется тем, что всл1едствие волновой природы электронов их движение сквозь кристалл должно облегчаться при правильном распределении атомов. Наоборот, по мере повышения температуры упорядоченного сплава, электрическое сопротивление увеличивается аномально в области критической точки. Как будет показано ниже, экспериментальные исследования электрического сопротивления проливают свет на ход процессов упорядочения и разупорядочения (см. главу 27). [c.44] Мы изложили общепринятые взгляды на явления упорядочения и разупорядочения. Последняя американская работа о сверхструктурном превращении в равноатомном oPt- плaвe [27] установила, однако, что в этой системе процесс упорядочения действительно является фазовым превращением первого рода и на диаграмме равновесия имеются двухфазные области, в которых упорядоченная и неупорядоченная фазы различного состава находятся в равновесии. Теперь кажется вероятным, что многие, если не все, сверхструктурные превращения могут быть термодинамически фазовыми превращениями первого рода. [c.46] Здесь мы описали простейшие типы сверхструктурных превращений, при которых кристаллическая структура в целом остается неизменной, и сверхструктура характеризуется только упорядоченным расположением атомов. В некоторых случаях образование сверхструктуры может сопровождаться незначительным изменением кристаллической структуры. Например, в сплаве СиАи упорядоченная структура, показанная на рис. 30, тетрагональна, хотя отношение осей близко к еди-нице . [c.46] Вернуться к основной статье