Целями освоения дисциплины «Структурные фазовые переходы» являются формирование у студентов представления о современных принципах классификации структурных фазовых переходах в конденсированных средах, особенностях переходов разного типа и возможности использования фазовых превращений для получения материалов с набором нужных свойств.
В результате освоения дисциплины необходимо:
- изучить феноменологические теории описания фазовых переходов;
- знать классификацию фазовых переходов по Эренфесту;
- знать классификацию фазовых переходов по симметрии;
- знать классификацию фазовых переходов по типу смещения;
- иметь представление о кинетике фазового превращения в зависимости от типа перехода;
- знать основные фазовые переходы в металлах и сплавах для структурных типов A1,A2,A3;
- владеть языком данного раздела физики и уметь читать научную литературу по данному вопросу.
Дисциплина «Структурные фазовые переходы» относится к дисциплинам по выбору магистерской программы «Физика конденсированного состояния вещества». Содержательно она знакомит слушателей с феноменологическими теориями описания фазовых переходов, с принципами их классификации и экспериментальными данными о структурных переходах в металлах и сплавах, формирует знания, умения и навыки, необходимые для последующего овладения материалом курсов «Кинетика фазовых превращений», «Кристаллофизика»
Содержание дисциплины
1. Общие сведения и классификация фазовых переходов
2. Переходы типа смещения
3. Упорядоченные твердые растворы
4. Переход А1 в A3 и механическое двойникование структуры
5. Феноменологическая модель фазовых переходов
6. Дисторсионные и реконструктивные переходы
Приблизительные вопросы для зачета
- Аллотропия. Обозначения структурных типов чистых веществ.
- Классификация фазовых переходов по изменению симметрии.
- Переходы типа смещения и переходы типа упорядочения.
- Волны смещения.
- Дисторсионные и реконструкционные переходы. Критерий реконструкционных переходов
- Разбиение кубических решеток на идентичные подрешетки.
- Степень дальнего порядка. Антифазные и ориентационные домены.
- Простейшие структуры, образующиеся при упорядочении твердых растворов замещения с гексагональной плотной упаковкой.
- Простейшие структуры, образующиеся при упорядочении твердых растворов замещения с ОЦК решеткой
- Простейшие структуры, образующиеся при упорядочении твердых растворов замещения с ГЦК решеткой
- Сверхструктура B19, как результат разбиения на две примитивные орторомбические ячейки с двухатомным мотивом. Понижение симметрии.
- Переход А1A3, как изменение последовательности укладки плотноупакованнных плоскостей + одноосная деформация.
- Вычисление однородной деформации при переходе А13 в общем виде
- Симметрийная связь одноосной деформации с поперечной волной смещения и ее поляризацией.
- Разложение свободной энергии вряд по флуктуациям концентрации на узлах решетки.
- Статические концентрационные волны. Матрица pq(R,R') и ее собственные функции и собственные значения.
- Сверхструктуры замещения и внедрения в ГЦК и ОЦК твердых растворах. Функции распределения n(r), соответствующие звездам Лифшица.
- Теоретическое описание мартенситного превращения. Схема Бейна.
Основная литература:
- У. Пирсон Кристаллохимия и физика металлов и сплавов М.: Мир, 1977.-Т. 1. - 419с.; - Т. 2. -470с.
- К. Шуберт Кристаллические структуры двухкомпонентных фаз".-М.: Металлургия, 1971. - 530с.
- О.В. Ковалев Неприводимые и индуцированные представления и копредставления федоровских групп. М.: Наука, 1986. - 365с.
- А.Г. Хачатурян Теория фазовых превращений и структура твердых растворов " М.: Наука, 1974. - 384с.
- М.П. Кащенко Волновая модель роста мартенсита при 7 g 6 a превращении в сплавах на основе железа". Екатеринбург УИФ: Наука, 1993. - 384с.
- Г. Шульце Металлофизика - М.: Мир,1971. - 500с.
- Ю.М.Гуфан Структурные фазовые переходы М.: Наука .-1982.-382с.
- Стабильность фаз и фазовые равновесия в сплавах переходных металлов. Киев: Наукова думка, 1991. - 200с
- А.З. Паташинский, В.Л. Покровский. Флуктационная теория фазовых переходов. - М.: Наука, 1989.
Дополнительная литература
- М.Ф.Жоровков Симметрия гамильтониана смешения в решетках с базисом // Изв.вузов СССР, Физика.- 1993.- Т. 38. - №8.- С.13-25.