Физическое материаловедение, Том 1, Физика твердого тела, Калин Б.А., 2007

Физическое материаловедение, Том 1, Физика твердого тела, Калин Б.А., 2007.
 
  Учебник «Физическое материаловедение» представляет собой 6-томное издание учебного материала по всем учебным дисциплинам базовой материаловедческой подготовки, проводимой на 5–8 семестрах обучения студентов по кафедре Физических проблем материаловедения Московского инженерно-физического института государственного университета).
Том 1 содержит учебный материал по разделам физики конденсированного состояния, изложенный в главах «Физическая кристаллография», «Дефекты кристаллической решетки» и «Физика твердого тела». Учебник предназначен для студентов, обучающихся по специальности «Физика конденсированного» состояния, и аспирантов, специализирующихся в области физики конденсированных сред и материаловедения, и может быть полезен молодым специалистам в области физики металлов, твердого тела и материаловедения.

Основные законы кристаллографии.
Основные законы кристаллографии были получены при изучении внешней огранки кристаллов, поэтому их иногда называют геометрическими или эмпирическими. Огранение кристаллов характеризуется, прежде всего, наличием плоских граней. У кристаллов одного и того же вещества внешний облик или габитус, т.е. размеры, форма и даже число граней, может быть разным, но их можно так расположить в пространстве, что некоторые грани окажутся параллельными. Такие грани называются соответственными.
Первый закон кристаллографии - закон постоянства углов был сформулирован датским ученым Н. Стеноном на примере двух веществ - кварца и гематита. Он гласит: углы между соответственными гранями кристаллов данного вещества постоянны и характерны для этого вещества.
Французский кристаллограф аббат Р.Ж. Гаюи нашел второй закон кристаллографии - закон рациональных параметров. Если в качестве трех координатных осей кристалла выбрать некоторые его ребра, то отрезки, отсекаемые гранями на осях кристалла, относятся как целые числа. Таким образом, эти отрезки могут быть выражены как кратные некоторых осевых единиц. Наличие таких осевых единиц в трех направлениях приводит к выводу о трехмерной микропериодичности строения кристаллов. Из закона рациональных параметров и представлений об атомизме с необходимостью вытекает утверждение о трехмерно-периодическом атомном строении кристаллов.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Основные условные обозначения и сокращения  
Предисловие
Предисловие к тому 1
Глава 1. ФИЗИЧЕСКАЯ КРИСТАЛЛОГРАФИЯ
1.1. Кристаллическое состояние
1.1.1. Основные законы кристаллографии  
1.1.2. Макроскопические и микроскопические характеристики кристаллов
1.1.3. Решетка и структура кристаллов  
1.2. Основы кристаллографии  
1.2.1. Кристаллографические проекции  
1.2.2. Пространственная решетка  
1.2.3. Кристаллографические символы
1.2.4. Обратная решетка
1.2.5. Матрица ортогонального преобразования  
1.2.6. Преобразование индексов направлений и плоскостей при изменении системы координат
1.2.7. Основные формулы структурной кристаллографии
1.2.8. Области Вороного, ячейки Вигнера-Зейтца, зоны Бриллюэна
1.3. Симметрия кристаллов
1.3.1. Поворотные оси симметрии  
1.3.2. Инверсионные оси
1.3.3. Зеркально-поворотные оси
1.3.4. Элементы теории групп
1.3.5. Точечные группы симметрии
1.3.6. Пространственные группы  
1.3.7. Предельные группы симметрии
1.4. Структура кристаллов
1.4.1. Плотнейшие упаковки в структурах
1.4.2. Структурные типы кристаллов химических элементов  
1.4.3. Структурные типы соединений типа АВ
1.4.4. Структурные типы соединений типа АВ:
1.4.5. Структурные типы соединений типа AmBnCk
1.4.6. Сверхструктуры в твердых растворах замещения ..
1.4.7. Структура фуллеренов, фуллеритов и квазикристаллов
1.4.8. Структура поверхности
1.5. Физические свойства кристаллов
1.5.1. Принцип симметрии в кристаллофизике  
1.5.2. Тензорное описание физических свойств кристаллов  
1.5.3. Влияние симметрии кристалла на его свойства, описываемые тензорами второго ранга
1.5.4. Упругие свойства кристаллов  
1.5.5. Матричное представление группы
1.6. Кристаллография пластической деформации
1.6.1. Геометрия пластической деформации в монокристаллах
1.6.2. Кристаллографическая текстура
1.7. Кристаллография границ зерен
1.7.1. Малоугловые границы
1.7.2. Высокоугловые границы
1.8. Кристаллография мартенситных превращений
1.8.1. Морфология мартенситных превращений
1.8.2. Кристаллография мартенситных превращений
Контрольные вопросы, задачи и упражнения
Список использованной литературы
Глава 2. ДЕФЕКТЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ
2.1. Точечные дефекты
2.1.1. Вакансии и межузельные атомы
2.1.2. Энергия образования точечных дефектов
2.1.3. Комплексы точечных дефектов  
2.1.4. Образование и отжиг точечных дефектов
2.1.5. Получение высокой концентрации точечных дефектов
2.1.6. Экспериментальные методы наблюдения и исследования точечных дефектов
2.2. Дислокации
2.2.1. Основные типы дислокаций
2.2.2. Движение дислокаций
2.2.3. Упругие свойства дислокаций
2.2.4. Образование дислокаций
2.2.5. Дислокационные структуры
2.2.6. Дислокации в типичных кристаллических структурах
2.2.7. Дислокационные реакции
Контрольные вопросы
Список использованной литературы
Глава 3. ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА
3.1. Строение атомов и межатомные взаимодействия
3.1.1. Классификация конденсированных систем
3.1.2. Электронное строение атомов и периодическая система  
3.1.3. Общая характеристика сил межатомного взаимодействия  
3.1.4. Энергия связи кристаллов   
3.1.5. Типы связи в твердых телах  
3.2. Основы электронной теории кристаллов  
3.2.1. Квантовая теория свободных электронов
3.2.2. Зонная теория металлов  
3.3. Теория фаз в сплавах  
3.3.1. Классификация фаз в сплавах  
3.3.2. Твердые растворы  
3.3.3. Промежуточные фазы  
3.4. Диффузия и кинетика фазовых превращений в металлах и сплавах  
3.4.1. Линейные феноменологические законы
3.4.2. Макроскопическое описание явления диффузии
3.4.3. Атомная теория диффузии в металлах
3.4.4. Анализ Даркена в термодинамической теории диффузии  
3.4.5. Диффузия и фазовые превращения в металлах и сплавах
3.5. Электрические свойства твердых тел  
3.5.1. Основы электронной теории электропроводности
3.5.2. Зависимость электропроводности металлов от температуры  
3.5.3. Эффект Холла  
3.5.4. Связь электросопротивления со строением сплавов.
3.5.5. Влияние холодной деформации на электросопротивление  
3.5.6. Изменение электрических свойств при фазовых превращениях   
3.5.7. Сверхпроводимость
3.6. Магнитные свойства твердых тел
3.6.1. Основные определения. Классификация веществ по магнитным свойствам
3.6.2. Магнитные свойства свободных атомов
3.6.3. Физическая природа диамагнетизма
3.6.4. Физическая природа парамагнетизма
3.6.5. Магнитная восприимчивость слабых магнетиков
3.6.6. Основы теории магнитного упорядочения
3.6.7. Доменная структура ферромагнетиков
3.6.8. Магнитные свойства ферромагнетиков
3.6.9. Антиферромагнетики и ферримагнетики
3.7. Тепловые свойства твердых тел
3.7.1. Понятия о нормальных колебаниях кристаллической решетки и фононах
3.7.2. Теплоемкость кристаллических твердых тел
3.7.3. Теплопроводность твердых тел
3.7.4. Термическое расширение твердых тел
3.8. Упругие свойства твердых тел
3.8.1. Основные характеристики упругости
3.8.2. Упругость чистых металлов и сплавов
3.8.3. Ферромагнитная аномалия упругости
3.8.4. Общие сведения о релаксационных явлениях и их механизмах
3.8.5. Внутреннее трение
Контрольные вопросы
Список использованной литературы
Предметный указатель.