材料物理(李志林)名词解析答案

自由电子近似：是指如下的近似方法：依据能带理论，可以认为固体内部电子不再束缚在单个原子周围，而是在整个固体内部运动，仅仅受到离子实势场的微扰。状态密度：自由电子的能级密度费米能：又称费米势、费米能级。在T=0K，电子所处的能量状态由两条基本原理确定：一是泡利不相容原理，二是能量最低原理，电子在能级上填充的最高位置，相应的能量称为费米能电子的费米－狄拉克统计分布：自由电子是费米子，自由电子的分布规律服从费米-狄拉克统计，能量为E的状态呗电子占据的几率是：f(E)=1𝑒𝑥𝑝(𝐸+𝐸𝐹𝑘𝑇)+1，式中，EF为费米能，k是玻尔兹曼常熟，T为热力学温度，f(E)称为费米分布函数。布洛赫定理：不管周期势场的具体函数形式如何,在周期场中运动的单电子波函数不再是平面波,而是调幅的平面波,其振幅不再是常数能带：允带和禁带统称为能带允带/禁带：在近自由电子近似下有些能量范围是允许/禁止电子占据的布拉格定律：nλ=2dsin𝜃，其中n为整数，λ为入射波的波长，d为原子晶格内的平面间距，而θ则为入射波与散射平面间的夹角布里渊区：指K空间中能量连续的区域等能面：三维布里渊区中能量相等的K值连接成的面称为等能面费米面：能量为费米能的等能面晶体：原子（或分子）在三维空间作有序规则的周期性重复排列的材料非晶体：原子（或分子）在三维空间作无规则排列的材料准晶体：一种介于晶体和非晶体之间的有序结构晶胞：为说明点阵排列的规律和特点，在点阵中取出一个具有代表性的基本单元作为点真的组成单元，称为晶胞同素异构现象：许多元素具有两种或者更多的晶体结构，这种现象称为元素的多晶型性或者同素异构转变合金：合金是两种或者两种以上的金属或者非金属，经熔炼、烧结或者其他方法组合而成的具有有金属特性的物质固溶体：固溶体是两种或多种元素混合所形成的单一结构的结晶相，其结构与某一组成元素相同，可以将固溶体看成固态的溶液中间相：中间相组元间形成的与任一单一组元结构都不同的新相间隙相和间隙化合物：是指过渡金属与H、B、C、N等非金属小原子形成的化合物。按非金属原子半径rX和金属原子半径rM的比值分为两类：如果rX/rM0.59则称为间隙相，rX/rM0.95则称为间隙化合物超结构（超点阵、有序固溶体）：是指在一定温度下，成分接近于一定原子比的短程有序的固溶体可能转变为长程有序，即超结构特种陶瓷：一般由人工原料制成，是较纯的化合物或数种较纯的化合物的简单混合体多晶体：取向不同的多个小晶粒形成的晶体晶体缺陷：晶体中偏离理想结构的区域化学缺陷：由局部的成分与基体不同导致的缺陷点阵缺陷：指原子排列处于几何上的混乱状态，而与构成晶体的元素无关的缺陷点缺陷：指在x,y,z方向的尺寸都很小（相当于原子尺寸）的点阵缺陷，也称零位缺陷线缺陷：指在两个方向上的尺寸都很小，而另一个方向相对很长的点阵缺陷，也称一维缺陷面缺陷：指在两个方向上的尺寸都很大，另一个方向上尺寸很小的点阵缺陷，也称二维缺陷空位和间隙原子：空位是由于原子迁移到点阵中其他位置形成的空结点；间隙原子指处于点阵中间隙位置的原子空位形成能：形成单个空位所需要的能量辐照损伤：用高能粒子照射材料，在材料中导入大量空位和间隙原子，引起材料损伤位错：晶体中数列原子发生有规律的错排柏氏矢量：以符号b表示，代表的是晶体局部错动的大小和方向，联系着位错的应力场、能量、线张力、作用力、运动方向等，是表征位错性质的重要参量刃型位错：柏氏矢量与位错线垂直的位错螺型位错：柏氏矢量与位错线平行的位错混合型位错：柏氏矢量与位错线既不平行又不垂直的位错晶界：取向不同的两晶体之界面小/大角度晶界：相邻晶粒取向差过冷液体模型：该模型认为晶界上的原子排列类似于微晶，具有长程无序、短程有序的特点，按照该模型晶界是各向同性的，从该模型出发可以解释境界滑移引起的内耗小岛模型：该模型认为晶界是由具有结晶特征的岛和具有非晶特征的海构成的，按照该模型可解释晶界扩散的各向异性孪晶：两部分晶体沿一定的晶面呈对称关系孪晶界：孪晶的之间的界面共格界面：界面上的原子为界面两侧原子共有非共格界面：如果界面两侧的原子分属不同点阵，则称该界面为非共格界面外表面：指固体与气、液相或真空的界面清洁表面：指经离子轰击、退火、解理、热蚀、外延、场效应、政法等特殊处理后处在10-9~10-10Pa超高真空下的表面实际表面：吸附一些气体原子降低表面能的表面表面弛豫：表面原子或离子仍保持原晶胞的结构，但原子间距发生改变的现象表面重构：表面数层原子排列做较大的范围的调整，使其平移对称性发生明显的改变的现象表面能：单位面积上的自由能升高扩散型相变：特点是相变过程中有原子扩散，切相变过程受原子扩散控制，其中既包括组员间的互扩散，也包括主要组员的自扩散非扩散型相变：特征是相变过程中有原子扩散，但相变过程只部分受原子扩散控制，包括贝氏体转变和块状转变惯习面：新相在母相的一定结晶面形成共析转变：由一个固相同时生成两个新的固相的相变C曲线：这种慢-快-慢的变化使每一转变量-温度的曲线都是C形，因此共析转变的TTT图又称为“C曲线”共析转变：指由一个固相同时生成两个新的固相的相变马氏体：晶体通过协同型的无扩散切变机制转变得到的产物切变共格：划痕在倾动面称为连续的折线而不断裂的现象，说明生成的马氏体片与母相共格，这种现象叫切变共格表面浮凸：指抛光后的表面发生马氏体相变后局部会发生凸起或凹陷T0：马氏体和母相自由能相等的温度Ms：马氏体转变的最高温度称为马氏体转变的开始温度Mf：马氏体转变结束的温度称为马氏体转变的终了温度等温马氏体：转变开始时速度较慢，随后加快，转变到一定量后又开始减缓形变诱发马氏体：对马氏体母相在Ms温度以上进行塑性形变可诱发马氏体形变热弹性马氏体：始终保持与母相共格，可随温度上升、降低而缩小、长大的马氏体非热弹性马氏体：瞬间长大至极限尺寸，使母相发生塑性变形而破坏与母相界面共格的马氏体形状记忆效应：一定形状的材料在一定温度下制成一定形状，改变温度后加外力使其发生塑性变形，然后再反向改变温度，当温度超过该种材料的某一临界点时，无须外应力的作用又恢复原来的形状贝氏体：贝氏体转变是点阵改组通过协调的原子运动或相关的个别原子跃迁进行，原始点阵通过马氏体切边形成新点阵，转变速度受扩散速度较快的组元的原子扩散所控制。贝氏体转变的产物就是马氏体玻璃化温度（Tg）：过冷液体冷却到某一温度Tg，曲线斜率变化，即线膨胀系数发生变化，表明生成了新的结构，即非晶态固体相，Tg称为玻璃化温度扩散系数：表示气体（或固体）扩散程度的物理量。扩散系数是指当浓度为一个单位时,单位时间内通过单位面积的气体量菲克（扩散）第一定律：在稳态扩散条件下，扩散通量与截面处的体积浓度梯度成正比，扩散方向与浓度梯度方向相反体扩散：物质在晶体内部的迁移过程。这一迁移过程通常是通过缺陷的迁移进行的，参与物质迁移的缺陷可以是间隙离子、空位等表面扩散：是指原子、离子、分子以及原子团在固体表面沿表面方向的运动晶界扩散：沿多晶体晶粒界面发生的原子迁移过程。渗碳：通过不同方法造成一定浓度的渗碳气氛，通过扩散使碳原子由表面向心部迁移扩散激活能：克服能垒所必须的额外能量才能实现原子从一个平衡位置到另一个平衡位置的基本跃迁，这部分能量称为扩散激活能间隙扩散：在间隙固溶体中，原子的扩散是通过溶质原子从溶剂点阵的一个间隙位置跳动到相邻的溶剂点阵间隙位置进行置换扩散：在置换固溶体或纯金属中，扩散原子跳动到临近空位的方式进行柯肯达尔效应：扩散偶两侧的扩散速度不同引起的初始界面向某一侧移动的现象德拜温度：具有原子间距的波长的声子被激发的温度马西森定律：电阻分为与温度有关的部分和与温度无关的部分霍尔效应：通过电流的半导体在垂直电流方向的磁场作用下，在与电流和磁场垂直的方向上形成电荷积累和出现电势差的现象霍尔系数：单位磁感应强度和单位电流密度所能产生的霍尔电场强度超导现象：某些导体在温度低于一定温度时电阻变为零的现象超导转变温度：出现超导现象的最高温度称为该导体的超导转变温度超导体：在足够低的温度和足够弱的磁场下，其电阻率为零的导体迈斯纳效应：外加磁场被超导体排斥在超导体之外第一类超导体：只存在一个临界磁场Hc，当外磁场HHc时，呈现完全抗磁性，体内磁感应强度为零，且超导-正常相的界面能为正临界磁场强度：导致超导态与正常态转变的磁场强度临界值Hc约瑟夫森效应：若两超导体之间有薄膜绝缘层，电子可穿过绝缘层的现象热电势：导体或半导体两端有温差，则两端存在电势差，即热温差塞贝克效应：两种不同导体组成回路时，若两接触处温度不同，则回路中有电动势产生赛贝尔系数：定义材料在单位温度下所能产生的热电势的大小S为材料的绝对热电系数（绝对赛贝尔系数）珀耳帖效应：将不同的导体组成回路并通以电流，在导体的接头处，一端吸热，一端放热，出现温差电介质：在外电场作用下可以产生的极化的物质极化：载流子沿电场方向产生电偶极矩或发生原来电偶极矩在外电场作用下的改变介电常数：介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，原外加电场（真空中）与最终介质中电场比值即为介电常数，又称诱电率介电体击穿：高电场下介电体中的电流急剧增大，在某一电场强度下完全丧失绝缘性能的现象介电击穿强度：引起材料击穿的电压强度磁场强度：单位磁极在磁场中所受的力磁偶极子：相互接近的一对磁极磁偶极矩（磁动量）：单位外电场作用在相距d的磁偶极子上的最大力矩Pm=qd磁矩：磁偶极矩与真空磁导率的比值磁化强度：材料在外磁场中被磁化的程度磁化率：单位磁场强度可引起的材料的磁化强度相对磁导率：绝对磁导率和真空磁导率的比值电子轨道磁矩：电子是带电粒子，它绕核运动将形成电流而产生磁矩，称作电子轨道磁矩电子自旋磁矩：由于电子自旋产生的电流而形成的磁矩原子核磁矩：原子核自旋使其中的质子运动而产生的磁矩原子磁矩：原子内部各种磁矩总和的有效部分。一个原子的总磁矩，是其内部所有电子的轨道磁矩、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，原子磁矩则为电子轨道磁矩与自旋磁矩的总和的有效部分。居里温度：铁磁体在高于某一临界温度时铁磁体变成顺磁体，该临界温度称为居里温度退磁：将铁磁体磁化至饱和后缓慢地降低外磁场强度H时，材料中的此话强度M和磁感强度B也都减小，这样一过程称为退磁过程剩余磁化强度：当外磁场强度H降低到0时，M到达一个不为零的值Mr，称为剩余磁化强度剩余磁感应强度：当外磁场强度H降低到0时，B到达一个不为零的值Br，称为剩余磁化强度剩磁：铁磁质经磁化后，在外磁场消失的情况下仍保存的磁感应强度。矫顽力：为使磁场强度和磁化强度等于零而施加的反向外磁场磁滞现象：退磁过程中M和B的变化总是落后于H的变化磁滞回线：磁化曲线形成的封闭环磁化功：使磁性材料磁化的时消耗的能量称为磁化功磁畴：自发磁化强度的大小和方向基本上一致的区域畴壁：相邻磁畴之间的分界180°畴壁：相邻的磁畴中原子磁化方向相反90°畴壁：相邻的磁畴中原子磁化方向差90°磁畴的结构：包括磁畴的星状、尺寸、畴壁类型和厚度；①单晶体畴壁②多晶体畴壁；每个晶粒可能有多个磁畴，磁畴内的此话强度一般都严晶体的易磁化方向硬磁材料：被外磁场强化后，去掉外磁场仍然保持较强剩磁的材料软磁材料：具有高磁导率、低矫顽力的磁性材料磁致伸缩：铁磁体在磁场中磁化时形状和尺寸发生变化的现象杜隆-珀替定律：固体摩尔热容Cmv=dE/dT=3R≈24.9J/(K*mol)，即固体的摩尔热熔为常数3R。称为杜隆-珀替定律爱因斯坦温度：爱因斯坦模型假设：晶体中所有原子都以相同的角频率ωE振动，且各振动相互独立，则1mol晶体的平均能量：E̅=3𝑁0ℏ𝜔𝐸𝑒ℏ𝜔𝐸/𝑘T−1=3N0𝑘θ𝐸𝑒θ𝐸/T−1，式中θ𝐸=ℏ𝜔𝐸𝑘称为爱因斯坦温度德拜温度：具有原子间距的波长的声子被激发的温度【德拜热容模型假设：晶体是各向同性连续戒指，晶格振动具有从0~𝜔𝑚的角频率分布，则对具有N个原子的晶体有3N个自由度，即有3N个谐振子在振动，所以晶体的平均能量：E̅=∫ℏ𝜔𝑒ℏ𝜔𝐸/𝑘T−1𝜔𝑚