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数学百科大全:液态金属结构

[10-20 00:28:06]   来源:http://www.kmf8.com  数学知识   阅读:8382
概要: )分别对这一方法作了改进和计算简化这个方法现称为BG近似或BBGYK近似。PY理论(Percus和 Yevick,1958)是应用刚球模型推导的方法,计算结果较精确。理想模型的计算机处理 利用计算机对理想的液体模型进行大数量的计算,求分布函数和物理化学性质。有两种比较著名的方法:①蒙特卡洛 (Monte-Carlo)法(Wood和Parker,1957),对一百个左右的原子作计算,从某种标准的排列开始,随机地轮流改变每个原子的位置,计算出()和平均原子动能等。②分子动力学法(Wain-right和Alder,1958), 计算10个以内原子的原子平均速度,()和能量随时间的变化;求液体的特征运动方程。两个方法都以刚球模型为基础。得到的结果可以对积分方程理论的结果进行校正。赝势理论 这是齐曼(J.M.Ziman) 1961年首先从固态金属电子理论借用并改造后,用以描述液态金属的理论。在考虑能量时,一方面用描述一般液体的经典的统计力学方法来处理离子与离子之间的交互作用能,同时也考虑了金属中由自由电子引起的电子之间和电子与离子之间的交互作用能,因而它比以前的理论前进了
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)分别对这一方法作了改进和计算简化

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这个方法现称为BG近似或BBGYK近似。PY理论(Percus和 Yevick,1958)是应用刚球模型推导的方法,计算结果较精确。

理想模型的计算机处理  利用计算机对理想的液体模型进行大数量的计算,求分布函数和物理化学性质。有两种比较著名的方法:①蒙特卡洛 (Monte-Carlo)法(Wood和Parker,1957),对一百个左右的原子作计算,从某种标准的排列开始,随机地轮流改变每个原子的位置,计算出

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)和平均原子动能等。②分子动力学法(Wain-right和Alder,1958), 计算10个以内原子的原子平均速度,

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)和能量随时间的变化;求液体的特征运动方程。两个方法都以刚球模型为基础。得到的结果可以对积分方程理论的结果进行校正。

赝势理论  这是齐曼(J.M.Ziman) 1961年首先从固态金属电子理论借用并改造后,用以描述液态金属的理论。在考虑能量时,一方面用描述一般液体的经典的统计力学方法来处理离子与离子之间的交互作用能,同时也考虑了金属中由自由电子引起的电子之间和电子与离子之间的交互作用能,因而它比以前的理论前进了一步,受到普遍重视。

液态金属性质与结构的关系  液态金属的性质在近40年来研究得日益广泛和深入。这些性质包括热力学性质(如内能、自由能、熵和比热),传递性质(如扩散系数、粘度、声波和光在液态金属中的传播特性),某些物理和物理化学性能(如密度、电导、热导、磁化率、表面张力)。近年来,还进行了有关液态金属与固体接触过程发生交互作用特性的研究。

液态金属的结构与性质的关系非常密切。例如:①液体的总内能可以从径向分布函数和“原子对交互作用能”利用下式求出:

[769-01]

769-01

式中第一项为动能;第二项为势能,是以原子对交互作用能统计加和的近似处理为基础推导出来的。从所求的内能

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,就可求出其他的热力学性质。

②  柯克伍德曾指出,如果能知道

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)随温度、密度和速度梯度变化的关系,原则上就可相应地求出液体的导热率、扩散系数和粘度。虽然这要求对

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)作非常精确的估算(特别是在原子间距仅略大于原子有效直径时),目前在实践上有困难,但说明了这些性质也受结构的制约。

③  利用液态金属结构的某些理论,可以从某些已知的液态金属性质推算出其他性质,或从某一状态下的性质推算另一状态下的性质。如对二元特别是多元合金熔液,利用液态金属性质随成分和温度而变化的规律,可以推测或预测一些难以用衍射方法测出的结构形态。图4[In-Sb系熔液性质]

In-Sb系熔液性质

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