材料物理名詞解析答案

1、自由電子近似：是指如下的近似方法：依據(jù)能帶理論，可以認為固體內(nèi)部電子不再束縛 在單個原子周圍，而是在整個固體內(nèi)部運動，僅僅受到離子實勢場的微擾。狀態(tài)密度：自由電子的能級密度費米能：又稱費米勢、費米能級。在 T=0K電子所處的能量狀態(tài)由兩條基本原理確定： 一是泡利不相容原理，二是能量最低原理，電子在能級上填充的最高位置，相應(yīng)的 能量稱為費米能電子的費米一狄拉克統(tǒng)計分布：自由電子是費米子，自由電子的分布規(guī)律服從費米 -狄拉克統(tǒng)計，能量為E的狀態(tài)唄電子占據(jù)的幾率是：f（E） 唧（雪），式中，Ef為 費米能，k是玻爾茲曼常熟，T為熱力學溫度，f（E）稱為費米分布函數(shù)。布洛赫定理：不管周期勢場的具體函數(shù)

2、形式如何，在周期場中運動的單電子波函數(shù)不再 是平面波,而是調(diào)幅的平面波，其振幅不再是常數(shù)能帶：允帶和禁帶統(tǒng)稱為能帶允帶/禁帶：在近自由電子近似下有些能量范圍是允許/禁止電子占據(jù)的布拉格定律：門入二2dsin 0，其中n為整數(shù)，入為入射波的波長，d為原子晶格內(nèi)的 平面間距，而B則為入射波與散射平面間的夾角布里淵區(qū)：指K空間中能量連續(xù)的區(qū)域等能面：三維布里淵區(qū)中能量相等的 K值連接成的面稱為等能面 費米面：能量為費米能的等能面晶體：原子（或分子）在三維空間作有序規(guī)則的周期性重復排列的材料非晶體：原子（或分子）在三維空間作無規(guī)則排列的材料準晶體：一種介于晶體和非晶體之間的有序結(jié)構(gòu)晶胞：為說明點陣排列

3、的規(guī)律和特點，在點陣中取出一個具有代表性的基本單元作為點 真的組成單元，稱為晶胞同素異構(gòu)現(xiàn)象：許多元素具有兩種或者更多的晶體結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象稱為元素的多晶型性 或者同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變合金：合金是兩種或者兩種以上的金屬或者非金屬，經(jīng)熔煉、燒結(jié)或者其他方法組合而 成的具有有金屬特性的物質(zhì)固溶體：固溶體是兩種或多種元素混合所形成的單一結(jié)構(gòu)的結(jié)晶相，其結(jié)構(gòu)與某一組成 元素相同，可以將固溶體看成固態(tài)的溶液中間相：中間相組元間形成的與任一單一組元結(jié)構(gòu)都不同的新相間隙相和間隙化合物：是指過渡金屬與 H B、C N等非金屬小原子形成的化合物。按 非金屬原子半徑rx和金屬原子半徑5的比值分為兩類：如果rx/r慮則稱為間

4、隙相， rx/r m則稱為間隙化合物超結(jié)構(gòu)（超點陣、有序固溶體）：是指在一定溫度下，成分接近于一定原子比的短程有 序的固溶體可能轉(zhuǎn)變?yōu)殚L程有序，即超結(jié)構(gòu)特種陶瓷：一般由人工原料制成，是較純的化合物或數(shù)種較純的化合物的簡單混合體 多晶體：取向不同的多個小晶粒形成的晶體晶體缺陷：晶體中偏離理想結(jié)構(gòu)的區(qū)域化學缺陷：由局部的成分與基體不同導致的缺陷點陣缺陷：指原子排列處于幾何上的混亂狀態(tài)，而與構(gòu)成晶體的元素無關(guān)的缺陷 點缺陷：指在x,y,z方向的尺寸都很?。ㄏ喈斢谠映叽纾┑狞c陣缺陷，也稱零位缺陷線缺陷 ：指在兩個方向上的尺寸都很小，而另一個方向相對很長的點陣缺陷，也稱一維 缺陷面缺陷 ：指在兩個方向

5、上的尺寸都很大，另一個方向上尺寸很小的點陣缺陷，也稱二維 缺陷空位和間隙原子 ：空位是由于原子遷移到點陣中其他位置形成的空結(jié)點；間隙原子指處 于點陣中間隙位置的原子空位形成能： 形成單個空位所需要的能量輻照損傷： 用高能粒子照射材料，在材料中導入大量空位和間隙原子，引起材料損傷 位錯：晶體中數(shù)列原子發(fā)生有規(guī)律的錯排柏氏矢量：以符號 b 表示，代表的是晶體局部錯動的大小和方向， 聯(lián)系著位錯的應(yīng)力場、 能量、線張力、作用力、運動方向等，是表征位錯性質(zhì)的重要參量刃型位錯 ：柏氏矢量與位錯線垂直的位錯螺型位錯 ：柏氏矢量與位錯線平行的位錯混合型位錯： 柏氏矢量與位錯線既不平行又不垂直的位錯晶界：取向不

6、同的兩晶體之界面小/ 大角度晶界 ：相鄰晶粒取向差過冷液體模型： 該模型認為晶界上的原子排列類似于微晶，具有長程無序、短程有序的 特點，按照該模型晶界是各向同性的，從該模型出發(fā)可以解釋境界滑移引起的內(nèi)耗 小島模型 ：該模型認為晶界是由具有結(jié)晶特征的島和具有非晶特征的海構(gòu)成的，按照該 模型可解釋晶界擴散的各向異性孿晶 ：兩部分晶體沿一定的晶面呈對稱關(guān)系孿晶界 ：孿晶的之間的界面共格界面 ：界面上的原子為界面兩側(cè)原子共有非共格界面 ：如果界面兩側(cè)的原子分屬不同點陣，則稱該界面為非共格界面外表面： 指固體與氣、液相或真空的界面清潔表面： 指經(jīng)離子轟擊、退火、解理、熱蝕、外延、場效應(yīng)、政法等特殊處理后

7、處在1O-91O-10Pa超高真空下的表面實際表面： 吸附一些氣體原子降低表面能的表面表面弛豫 ：表面原子或離子仍保持原晶胞的結(jié)構(gòu)，但原子間距發(fā)生改變的現(xiàn)象表面重構(gòu) ：表面數(shù)層原子排列做較大的范圍的調(diào)整，使其平移對稱性發(fā)生明顯的改變的 現(xiàn)象表面能：單位面積上的自由能升高擴散型相變： 特點是相變過程中有原子擴散，切相變過程受原子擴散控制，其中既包括 組員間的互擴散，也包括主要組員的自擴散非擴散型相變 ：特征是相變過程中有原子擴散，但相變過程只部分受原子擴散控制，包 括貝氏體轉(zhuǎn)變和塊狀轉(zhuǎn)變慣習面： 新相在母相的一定結(jié)晶面形成共析轉(zhuǎn)變 ：由一個固相同時生成兩個新的固相的相變C曲線：這種慢-快-慢的變

8、化使每一轉(zhuǎn)變量-溫度的曲線都是C形，因此共析轉(zhuǎn)變的TTT 圖又稱為“ C曲線”共析轉(zhuǎn)變： 指由一個固相同時生成兩個新的固相的相變馬氏體：晶體通過協(xié)同型的無擴散切變機制轉(zhuǎn)變得到的產(chǎn)物切變共格 ：劃痕在傾動面稱為連續(xù)的折線而不斷裂的現(xiàn)象，說明生成的馬氏體片與母相 共格，這種現(xiàn)象叫切變共格表面浮凸： 指拋光后的表面發(fā)生馬氏體相變后局部會發(fā)生凸起或凹陷To：馬氏體和母相自由能相等的溫度M:馬氏體轉(zhuǎn)變的最高溫度稱為馬氏體轉(zhuǎn)變的開始溫度Mf ：馬氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束的溫度稱為馬氏體轉(zhuǎn)變的終了溫度 等溫馬氏體：轉(zhuǎn)變開始時速度較慢，隨后加快，轉(zhuǎn)變到一定量后又開始減緩 形變誘發(fā)馬氏體：對馬氏體母相在M溫度以上進行塑性形

9、變可誘發(fā)馬氏體形變 熱彈性馬氏體 ：始終保持與母相共格，可隨溫度上升、降低而縮小、長大的馬氏體 非熱彈性馬氏體 ：瞬間長大至極限尺寸，使母相發(fā)生塑性變形而破壞與母相界面共格的 馬氏體形狀記憶效應(yīng)： 一定形狀的材料在一定溫度下制成一定形狀，改變溫度后加外力使其發(fā) 生塑性變形，然后再反向改變溫度，當溫度超過該種材料的某一臨界點時，無須外 應(yīng)力的作用又恢復原來的形狀貝氏體： 貝氏體轉(zhuǎn)變是點陣改組通過協(xié)調(diào)的原子運動或相關(guān)的個別原子躍遷進行，原始 點陣通過馬氏體切邊形成新點陣， 轉(zhuǎn)變速度受擴散速度較快的組元的原子擴散所控 制。貝氏體轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物就是馬氏體玻璃化溫度（Tg）:過冷液體冷卻到某一溫度Tg,曲線

10、斜率變化，即線膨脹系數(shù)發(fā)生變化, 表明生成了新的結(jié)構(gòu)，即非晶態(tài)固體相，Tg稱為玻璃化溫度擴散系數(shù)： 表示氣體（或固體） 擴散程度的物理量。 擴散系數(shù)是指當濃度為一個單位時 單位時間內(nèi)通過單位面積的氣體量菲克（擴散）第一定律 ：在穩(wěn)態(tài)擴散條件下, 擴散通量與截面處的體積濃度梯度成正比, 擴散方向與濃度梯度方向相反體擴散：物質(zhì)在晶體內(nèi)部的遷移過程。這一遷移過程通常是通過缺陷的遷移進行的,參 與物質(zhì)遷移的缺陷可以是間隙離子、空位等表面擴散 ：是指原子、離子、分子以及原子團在固體表面沿表面方向的運動 晶界擴散 ：沿多晶體晶粒界面發(fā)生的原子遷移過程。滲碳： 通過不同方法造成一定濃度的滲碳氣氛,通過擴散使

11、碳原子由表面向心部遷移 擴散激活能 ：克服能壘所必須的額外能量才能實現(xiàn)原子從一個平衡位置到另一個平衡位 置的基本躍遷,這部分能量稱為擴散激活能間隙擴散 ：在間隙固溶體中,原子的擴散是通過溶質(zhì)原子從溶劑點陣的一個間隙位置跳 動到相鄰的溶劑點陣間隙位置進行置換擴散 ：在置換固溶體或純金屬中,擴散原子跳動到臨近空位的方式進行 柯肯達爾效應(yīng) ：擴散偶兩側(cè)的擴散速度不同引起的初始界面向某一側(cè)移動的現(xiàn)象 德拜溫度： 具有原子間距的波長的聲子被激發(fā)的溫度馬西森定律 ：電阻分為與溫度有關(guān)的部分和與溫度無關(guān)的部分 霍爾效應(yīng) ：通過電流的半導體在垂直電流方向的磁場作用下,在與電流和磁場垂直的方 向上形成電荷積累和

12、出現(xiàn)電勢差的現(xiàn)象霍爾系數(shù) ：單位磁感應(yīng)強度和單位電流密度所能產(chǎn)生的霍爾電場強度 超導現(xiàn)象： 某些導體在溫度低于一定溫度時電阻變?yōu)榱愕默F(xiàn)象 超導轉(zhuǎn)變溫度 ：出現(xiàn)超導現(xiàn)象的最高溫度稱為該導體的超導轉(zhuǎn)變溫度 超導體：在足夠低的溫度和足夠弱的磁場下,其電阻率為零的導體邁斯納效應(yīng) ：外加磁場被超導體排斥在超導體之外第一類超導體：只存在一個臨界磁場 He,當外磁場HHc時，呈現(xiàn)完全抗磁性，體內(nèi)磁 感應(yīng)強度為零，且超導 - 正常相的界面能為正臨界磁場強度 ：導致超導態(tài)與正常態(tài)轉(zhuǎn)變的磁場強度臨界值 Hc約瑟夫森效應(yīng) ：若兩超導體之間有薄膜絕緣層，電子可穿過絕緣層的現(xiàn)象熱電勢 ：導體或半導體兩端有溫差，則兩端存

13、在電勢差，即熱溫差塞貝克效應(yīng) ：兩種不同導體組成回路時，若兩接觸處溫度不同，則回路中有電動勢產(chǎn)生 賽貝爾系數(shù)： 定義材料在單位溫度下所能產(chǎn)生的熱電勢的大小 S 為材料的絕對熱電系數(shù) （絕對賽貝爾系數(shù)）珀耳帖效應(yīng) ：將不同的導體組成回路并通以電流，在導體的接頭處，一端吸熱，一端放 熱，出現(xiàn)溫差電介質(zhì) ：在外電場作用下可以產(chǎn)生的極化的物質(zhì)極化 ：載流子沿電場方向產(chǎn)生電偶極矩或發(fā)生原來電偶極矩在外電場作用下的改變 介電常數(shù) ：介質(zhì)在外加電場時會產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場，原外加電場（真空中）與最 終介質(zhì)中電場比值即為介電常數(shù)，又稱誘電率介電體擊穿 ：高電場下介電體中的電流急劇增大，在某一電場強度下完全喪

14、失絕緣性能 的現(xiàn)象介電擊穿強度 ：引起材料擊穿的電壓強度磁場強度： 單位磁極在磁場中所受的力磁偶極子 ：相互接近的一對磁極磁偶極矩（磁動量）：單位外電場作用在相距 d 的磁偶極子上的最大力矩 Pm=qd 磁矩 ：磁偶極矩與真空磁導率的比值磁化強度： 材料在外磁場中被磁化的程度磁化率 ：單位磁場強度可引起的材料的磁化強度相對磁導率 ：絕對磁導率和真空磁導率的比值電子軌道磁矩 ：電子是帶電粒子，它繞核運動將形成電流而產(chǎn)生磁矩，稱作電子軌道磁矩電子自旋磁矩 ：由于電子自旋產(chǎn)生的電流而形成的磁矩原子核磁矩： 原子核自旋使其中的質(zhì)子運動而產(chǎn)生的磁矩原子磁矩 ：原子內(nèi)部各種磁矩總和的有效部分。一個原子的總

15、磁矩，是其內(nèi)部所有電子 的軌道磁矩、自旋磁矩和核磁矩的矢量和。原子核具有磁矩，但核磁矩很小，通常 可忽略，原子磁矩則為電子軌道磁矩與自旋磁矩的總和的有效部分 。居里溫度 ：鐵磁體在高于某一臨界溫度時鐵磁體變成順磁體，該臨界溫度稱為居里溫度退磁：將鐵磁體磁化至飽和后緩慢地降低外磁場強度 H時，材料中的此話強度 M和磁感 強度 B 也都減小，這樣一過程稱為退磁過程剩余磁化強度：當外磁場強度H降低到0時，M到達一個不為零的值 Mr,稱為剩余磁化 強度剩余磁感應(yīng)強度：當外磁場強度H降低到0時，B到達一個不為零的值Br，稱為剩余磁 化強度剩磁： 鐵磁質(zhì)經(jīng)磁化后，在外磁場消失的情況下仍保存的磁感應(yīng)強度。矯

16、頑力： 為使磁場強度和磁化強度等于零而施加的反向外磁場磁滯現(xiàn)象：退磁過程中M和B的變化總是落后于H的變化磁滯回線：磁化曲線形成的封閉環(huán)磁化功：使磁性材料磁化的時消耗的能量稱為磁化功 磁疇：自發(fā)磁化強度的大小和方向基本上一致的區(qū)域 疇壁：相鄰磁疇之間的分界180疇壁：相鄰的磁疇中原子磁化方向相反90疇壁：相鄰的磁疇中原子磁化方向差 90磁疇的結(jié)構(gòu)：包括磁疇的星狀、尺寸、疇壁類型和厚度；單晶體疇壁多晶體疇壁； 每個晶粒可能有多個磁疇，磁疇內(nèi)的此話強度一般都嚴晶體的易磁化方向硬磁材料：被外磁場強化后，去掉外磁場仍然保持較強剩磁的材料軟磁材料：具有高磁導率、低矯頑力的磁性材料磁致伸縮：鐵磁體在磁場中磁

17、化時形狀和尺寸發(fā)生變化的現(xiàn)象杜隆-珀替定律：固體摩爾熱容Cmv二dE/dT=3艮（K*mol），即固體的摩爾熱熔為常數(shù)3R。 稱為杜隆-珀替定律愛因斯坦溫度：愛因斯坦模型假設(shè)：晶體中所有原子都以相同的角頻率3 E振動，且各振動相互獨立，則1mol晶體的平均能量：E = J站 廣式中坯二 T 0 L - 1 c - 1k稱為愛因斯坦溫度德拜溫度：具有原子間距的波長的聲子被激發(fā)的溫度【德拜熱容模型假設(shè)：晶體是各向 同性連續(xù)戒指，晶格振動具有從 0J的角頻率分布，則對具有 N個原子的晶體有 3N個自由度，即有3N個諧振子在振動，所以晶體的平均能量： E=J忙Tp W）加=?冷亦，：du ,其中0D二

18、學稱為德拜溫度。C* IC1K低溫下固體的摩爾熱容與溫度的三次方成正比，即Cmv =bT3，稱為德拜三次方定律。】熱流密度：定義單位時間內(nèi)通過材料垂直于導熱方向的單位截面積的熱量為能（熱）流 密度，以J表示，即：J碌二-k導熱系數(shù)：熱傳導的傅立葉定律：在穩(wěn)態(tài)下，即材料個點的溫度不隨時間變化時，在時間?t內(nèi)沿x軸正方向傳過的？S截面積上的熱量：？Q=-kt，式中，T為熱力學溫 dT度；卜為溫度梯度；比例系數(shù)kt稱為導熱系數(shù)或熱導率線膨脹：是指常壓下材料的長度和體積隨溫度升高而增大的現(xiàn)象，設(shè)材料的初始長度（體。I列_積）為l0（V。），升溫后的增量為？l（?V），則有：薦二o i?T,百二v?T，式中Qi* Civ 分別為平均線膨脹系數(shù)和平均體膨脹系數(shù)。在某一特定溫度T下，有：-，二菇，式中，口 I、CV分別稱為材料在該溫度下的線膨脹系數(shù)和體膨脹系數(shù)彈性形變：外力去除后可以完全消失的那部分形變塑性形變：外力去除后不能完全消失的那部分形變?nèi)渥儯褐冈诘陀谇姸鹊暮愣☉?yīng)力下材料的塑形應(yīng)變隨時間延長而增大的現(xiàn)象