Пользовательского поиска
|
расстояния.
Однако из каждого правила есть исключения. То,
что некоторые атомы не находятся в узлах кристаллической решетки,
доказал один из основоположников физики твердого тела, советский физик-теоретик
Яков Ильич Френкель.
«Сам
механизм перемещений атомов в кристаллах похож на диффузионные процессы или
скорее на испарение, только не во внешнюю среду, а во внутреннюю» [6].
“Диффузия — это перенос вещества,
приводящий к самопроизвольному выравниванию концентрации различных веществ”.
Атомы или молекулы сорта А перемещаются туда, где их меньше всего или нет
совсем, где больше атомов сорта В, и наоборот. В результате происходит
диффузионное перемешивание в газах, жидкостях и твердых телах. При испарении происходит произвольный
отрыв единичных атомов вещества от привычных им позиций. Освободившиеся атомы
уходят во внешнюю среду. Надо заметить, что скорости диффузии и испарения зависят от температуры,
то есть эти процессы термодинамические: чем выше температура, тем больше
скорость.
Френкель,
в своей статье “О тепловом движении в твердых и жидких телах” проводит аналогию
между “внешним” и “внутренним” испарением, т. е. переходом атома (в кристалле)
из узла в пространство между узлами. Согласно Френкелю, принципиального отличия
между характером теплового движения атомов на поверхности тела и внутри него не
существует. Однако мы должны считаться с тем, что в нормальных условиях атомы
образуют, в основном, правильную кристаллическую решетку и что внутреннее
испарение может сопровождаться нарушением в правильности расположения атомов.
Предположим,
что какой-нибудь атом, набравший случайно избыточную энергию, вырывается из
клетки, образованной его соседями, как бы “раздвигая” прутья этой клетки, и
вылетает из исходного положения равновесия в исходную плоскость. Атомы не
занимают всего объема тела, между ними остаются еще свободные промежутки
(междоузлия), благодаря которым они оказываются способными совершать колебания.
Конечно, если атом внедряется в одно из междоузлий, то он должен несколько
потеснить своих новых соседей. Узлы решетки вблизи такого «дислоцированного»
атома окажутся смещенными; однако на небольшом расстоянии от этого места
восстанавливается правильная структура.