- •Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный индустриальный университет (гоу мгиу)
- •Содержание
- •Введение
- •Электронное строение
- •Фазовые равновесия и термодинамика
- •Фононный спектр и термические свойства
- •Значения теплоёмкости для материалов в различных состояниях
- •Свойства типа проводимости. Оптические характеристики
- •Значения электросопротивления, теплопроводности, термоэдс и добротности для образцов алюминия и нихрома различной зернистости
- •Магнитные характеристики
- •Влияние размерного фактора на характеристики ферромагнетиков, сегнетоэлектриков и сегнетоэластиков
- •Заключение
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный индустриальный университет (гоу мгиу)
Кафедра: «Материаловедение»
Курсовой проект
ПО ДИСЦИПЛИНЕ: Новые материалы и методы обработки
НА ТЕМУ: «Физические свойства наноматериалов»
Группа 10321
Студент _____________ Мухаметжанов И.Х.
Преподаватель _____________ Столяров В.В.
МОСКВА 2008
Содержание
1. Введение 3
2. Электронное строение 4
3. Фазовые равновесия и термодинамика 7
4. Фононный спектр и термические свойства 9
5. Свойства типа проводимости. Оптические характеристики 13
6. Магнитные характеристики 19
7. Заключение 24
8. Список литературы 25
Введение
В этом докладе будут охарактеризованы особенности физических свойств наноматериалов. Выявлением взаимосвязи свойств материалов с характерными размерами их структурных элементов различные науки (физика, химия, материаловедение, биология) занимаются давно. Зависимость давления насыщенного пара жидкости от кривизны капли была предложена У.Томсоном (Кельвиным) еще в 1871 г. В начале XX в. появляется еще одна теоретическая работа в области размерных эффектов, выполненная Д.Томсоном. Экспериментально наблюдаемые высокие значения электросопротивления тонких пленок, превышающие электросопротивление крупнокристаллических металлических образцов, связывались с ограничением длины свободного пробега электронов размером образца.
Основные особенности проявления размерных эффектов в наноматериалах могут быть сформулированы следующим образом:
• с уменьшением размера зерна значительно возрастает роль поверхностей раздела;
• свойства поверхностей раздела в нанометровом интервале мо-гут быть отличными от таковых для обычных крупнокристаллических материалов; разнообразие поверхностей раздела в нанокомпозитах, объединяющих неорганические и органические компоненты или органические и биологические компоненты и т.д. также весьма значительно;
• размер кристаллитов по мере их уменьшения может быть соизмерим с характерными размерами некоторых физических явлений (например, с длиной свободного пробега носителей в процессах переноса и т.д.);
• размерные эффекты в наноматериалах могут иметь квантовый характер, когда размер зерна (или размер области локализации свободных носителей) становится соизмеримым с длиной волны де Бройля.
Отмеченные обстоятельства оказывают влияние на возможный немонотонный ход зависимостей свойство — размер зерна в нано-метровом интервале в связи с возможным наличием особых точек на этих зависимостях. К настоящему времени накоплена обширная информация о свойствах наноматериалов, однако не всегда эти данные сопровождаются подробной структурной аттестацией, что затрудняет сравнение результатов и их интерпретацию и не позволяет в полной мере выявить роль размерных эффектов.
Трудность изучения размерных эффектов в наноматериалах обусловлена многообразным влиянием различных факторов на свойства последних. Помимо размера кристаллитов значительное влияние оказывают состав и распределение основных компонентов и примесей, пористость, содержание дефектов и наличие остаточных напряжений, присутствие неравновесных и аморфных фаз и др. Следует также различать размерные эффекты на поверхностях раздела и в объеме нанокристаллитов. Выяснение природы размерных эффектов — одна из важнейших проблем материаловедения наноструктурных объектов.