Fyzika kondenzovaného stavu 9. přednáška

Měrný elektrický odpor Matthiessenovo pravidlo L – měrný odpor způsobený tepelnými fonony i – měrný odpor způsobený rozptylem elektronových vln na statických poruchách mříže

Kvantování kmitů mříže elastické vlny v krystalu jsou reprezentovány fonony tepelné kmity v krystalech  tepelně excitované fonony - energie elastického módu s frekvencí  - energie krystalu - fonon  kvazičástice podléhající B-E statistice

Tepelná vodivost Tepelný odpor: Qx – hustota tepelného proudu K – tepelná vodivost Tepelný odpor: plyn: fononový plyn: r – rozptyl nositelů proudu navzájem h – rozptyl na hranicích krystalu p – rozptyl na příměsích a na poruchách mřížky frekvence polarizace

Reversní rozptylové děje - příčina tepelného odporu (Peierls) Srážka dvou fononů: n – vektor s celočíselnými složkami n=0  nedochází ke změně toku energie n0  reversní děj

Transport tepla v krystalech fonony fotony volné elektrony (volné díry) páry elektron-díra excitony (vázané páry elektron-díra) KOVY - největší podíl na tepelné vodivosti mají elektrony NEKOVY - fonony - při vysokých teplotách mohou být dominantní fotony

Tepelná roztažnost a vodivost Idealizovaná teorie kmitů mříže (omezení se na kvadratické členy rozvoje EP)  - neexistuje tepelná roztažnost - adiabat. a izotermické elastické konstanty jsou stejné - elastické konstanty nazávisí na p, T - měrné teplo při vysokých teplotách je konstantní - mřížkové vlny navzájem neinteragují nic z toho ve skutečných krystalech neplatí

Tepelná roztažnost klasický oscilátor popisující dvojici atomů vliv anharmonických členů v EP na jejixh střední vzdálenost asymetrie vzájemného odpuzování atomů změkčení kmitů při velkých amplitudách

Binární fázové diagramy FÁZE – část termodynamické soustavy, která (nepůsobí-li vnější síly) je fyzikálně i chemicky homogenní a od ostatních částí soustavy je oddělena ostrým rozhraním fáze  skupenství ! SLOŽKA – chemické „individuum“, které je složkou fáze (lze nezávisle měnit koncentraci těchto individuí) POČET STUPŇŮ VOLNOSTI – počet nezávislých parametrů, které musíme udat, aby byl jednoznačně určen rovnovážný stav soustavy obsahující s složek a f fází

Gibbsovo fázové pravidlo počet stupňů volnosti počet fází počet složek

Typy binárních slitin směs krystalů obou čistých prvků směs krystalů tuhých roztoků obou prvků tuhý roztok obou prvků krystaly sloučenin obou prvků

Složky dokonale rozpustné v tekutém i tuhém stavu

Kovy v pevném stavu navzájem nerozpustné např. olovo-antimon

Kovy v pevném stavu navzájem částečně rozpustné (eutektický diagram) - dokonalá rozpustnost v tekutém stavu - částečná rozpustnost v tuhém stavu

Kovy v pevném stavu navzájem částečně rozpustné (peritektický systém)

Binární diagram soustavy Mg-Li do 5,5 hm.% Li fáze  nad 11 hm.% Li fáze  kubická prostorově centrovaná (bcc) hexagonální (hcp)   

Železo - uhlík