200分固体物理问题
发布网友
发布时间:2022-04-24 03:06
我来回答
共6个回答
热心网友
时间:2023-07-05 22:27
1. 物质的构成由其原子排列特点而定。原子呈周期性排列的固体物质叫做晶体,原子呈无序排列的叫做非晶体,介于这两者之间的叫做准晶体。
准晶体的发现,是20世纪80年代晶体学研究中的一次突破。
1984年底,D.Shechtman等人宣布,他们在急冷凝固的Al Mn合金中发现了具有五重旋转对称但并无无平移周期性的合金相,在晶体学及相关的学术界引起了很大的震动。不久,这种无平移同期性但有位置序的晶体就被称为准晶体。
①晶体和非晶体的区别:
a.单晶体都具有有规则的几何形状,例如,食盐晶体是立方体、冰雪晶体为六角形等,而非晶体没有一定的外形。
单晶体之所以有规则的外形,是由于组成晶体的物质微粒依照一定的规律在空间排成整齐的行列,构成所谓的空间点阵。例如,实验观察到的食盐晶体是由钠离子和氯离子等距离交错排列构成的。
b.单晶体具有各向异性的特性。例如,云母的结晶薄片,在外力的作用下,很容易沿平行于薄片的平面裂开。但要使薄片断裂,则困难得多。这说明晶体在各个方向上的力学性质不同,而非晶体玻璃在破碎时,其碎片的形状是完全任意的。又如,在云母片上,涂上一层薄薄的石蜡,然后用炽热的钢针去接触云母片的反面,则石蜡沿着以接触点为中心,向四周熔化成椭圆形,这表明云母晶体在各方向上的导热性不同;如果用玻璃板代替云母片重做上面实验,发现熔化了的石蜡在玻璃板上总成圆形,这说明非晶体的玻璃在各个方向上的导热性相同。
c.晶体必须达到熔点时才能熔解。不同的晶体,具有各不相同的熔点。且在熔解过程中温度保持不变。而非晶体在熔解过程中,没有明确的熔点,随着温度升高,物质首先变软,然后逐渐由稠变稀。
②晶体和非晶体可以相互转化。许多物质既可以以晶体形式存在,又可以以非晶体形式存在。如把水晶的结晶溶化,再使它冷却,可得非晶体的石英玻璃。而非晶体的玻璃,经过相当长的时间后,在它里面生成了微小的晶体,形成透明性减弱的模糊斑点。这说明晶体转化为非晶体需要一定的条件,而非晶体经过一定时间会自动变成晶体。这是因为非晶体是不稳定的,所谓非晶体物质并不是什么永不结晶的物质,而是在非晶体凝固过程中,分子还没有来得及达到能量最低处,已过早地被一定大小的内摩擦粘住,凝成固体。这时它的能量不是处于最小状态。分子将继续向能量最小的方向运动,有逐渐变成晶体的趋势
说到晶体,还得从结晶谈起。大家知道,所有物质都是由原子或分子构成的。众所周知,物质有三种聚集形态:气体、液体和固体。但是,你知道根据其内部构造特点,固体又可分为几类吗?研究表明,固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。
晶体通常呈现规则的几何形状,就像有人特意加工出来的一样。其内部原子的排列十分规整严格,比士兵的方阵还要整齐得多。如果把晶体中任意一个原子沿某一方向平移一定距离,必能找到一个同样的原子。而玻璃、珍珠、沥青、塑料等非晶体,内部原子的排列则是杂乱无章的。准晶体是最近发现的一类新物质,其内部排列既不同于晶体,也不同于非晶体。
究竟什么样的物质才能算作晶体呢?首先,除液晶外,晶体一般是固体形态 。其次,组成物质的原子、分子或离子具有规律、周期性的排列,这样的物质就是晶体。
但仅从外观上,用肉眼很难区分晶体、非晶体与准晶体。那么,如何才能快速鉴定出它们呢?一种最常用的技术是X光技术。用X光对固体进行结构分析,你很快就会发现,晶体和非晶体、准晶体是截然不同的三类固体。
为了描述晶体的结构,我们把构成晶体的原子当成一个点,再用假想的线段将这些代表原子的各点连接起来,就绘成了像图中所表示的格架式空间结构。这种用来描述原子在晶体中排列的几何空间格架,称为晶格。由于晶体中原子的排列是有规律的,可以从晶格中拿出一个完全能够表达晶格结构的最小单元,这个最小单元就叫作晶胞。许多取向相同的晶胞组成晶粒,由取向不同的晶粒组成的物体,叫做多晶体,而单晶体内所有的晶胞取向完全一致,常见的单晶如单晶硅、单晶石英。大家最常见到的一般是多晶体。
由于物质内部原子排列的明显差异,导致了晶体与非晶体物理化学性质的巨大差异。例如,晶体有固定的熔点,当温度高到某一温度便立即熔化;而玻璃及其它非晶体则没有固定的熔点,从软化到熔化是一个较大的温度范围。
2晶体结构我记得分7种,a b c,alpha beta,gama为参数下。参考地址:http://www.msal.net/lunshu/dxfx/dxfx.htm
3。金属半导体你在百度上查一下,或者问老师,我那一块不大懂。好像是与镓、铟这些金属有关。
4。 涉及到学问的,我建议你细读教材,而不是百度。载流子这一块,你必须要看教材,因为有一些物理公式。多数载流子是半导体物理的概念。。
半导体材料中有电子和空穴两种载流子。 在 N 型半导体中,电子是多数载流子, 空穴是少数载流子。在P型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子。
5。刃型位错和骡型位错教材上有,金属学、材料学,很多教材上都有。在金属晶体中,由于某种原因,晶体的一部分相对于另一部分出现一个多余的半原子面。这个多余的半原子面又如切入晶体的刀片,刀片的刃口线即为位错线。这种线缺陷称为刃型位错。半原子面在上面的称正刃型位错,半原子面在下面的称负刃型位错。
6 一是磁体靠近超导体时由于电磁感应原理会在超导体中形成电流,由于电阻为零,电流不但不会消失,还会产生与原磁性相反的磁场,即同名磁体相对。另一方面在超导体的内部没有磁性,即闭磁性。是由于超导体的电阻为零造成的
说的不好,超导体没有电阻是真的(无所谓理想不理想,确实是没有电阻,它是一种相变,我们说水变成冰就是相变(但是这个相变和超导相变完全不一样)),但不是主要效应,也就是说,超导体和理想导体是有区别的。区别在于超导体具有完全抗磁性(内部磁场永远是0)(迈斯那效应)
超导体的电流只分布在表面,内部没有。通常说的0电阻是 指超导电流的电阻,超导体表面的超导电流的磁场会屏蔽外磁场,所以内部无磁场。当外部加交变磁场或者导线内加电场时,超导体会产生常规电流,这个电流会有损耗,也就是说有电阻。
超导体内通强电流和外加强磁场都可以破坏超导性质
你说的问题和超导体没有关系,用理想导体讨论就可以了
事实上和理想导体也没有关系,用磁铁吸起铁钉,能量难道不守恒?事实上,铁钉的势能增加是和磁场的电磁能量减小相关的。只是这个你现在不能 计算而已。
也就是说电流通入线圈,一部分能量立即在空间布置磁场形成磁场能,一部分发热,理想导体或者超导体只不过不发热,吸铁这种东西是磁场能的转化而已。
其实上述东西我自己也不感保证全对,尤其是超导的解释,因为我没有仔细推导过超导体的方程。只是看结论有个大概的了解,难免有错,希望懂的人指正。
热心网友
时间:2023-07-05 22:27
1、晶态固体——有固定的晶格形状和固定的熔点(恒温熔化),例如单晶硅、多晶硅;
非晶态固体——则没有固定晶格与熔点,例如玻璃、塑料没有晶格,没有固定熔点,只有“玻璃化温度”(变温熔化);
2、晶体可分为离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体等四大典型晶体,如食盐、金刚石、干冰和各种金属等。其特征在于内部质点间作用力性质不同。另外,同一晶体也有单晶和多晶(或粉晶)的区别。在实际中还存在混合型晶体。
3、
4、载流子——晶体中荷载电流(或传导电流)的粒子。金属中为电子,半导体中有两种载流子即电子和空穴。
在 N 型半导体中,电子是多数载流子, 空穴是少数载流子。在P型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子。
5、刃型位错——在金属晶体中,由于某种原因,晶体的一部分相对于另一部分出现一个多余的半原子面。这个多余的半原子面好像切入晶体的刀片,刀片的刃口线即为位错线。这种线缺陷称为刃型位错。半原子面在上面的称正刃型位错,半原子面在下面的称负刃型位错。
螺型位错——又称螺旋位错。一个晶体的某一部分相对于其余部分发生滑移,原子平面沿着一根轴线盘旋上升,每绕轴线一周,原子面上升一个晶面间距。在*轴线处即为一螺型位错。围绕位错线原子的位移矢量称为滑移矢量或伯格斯(Burgers)矢量,对于螺型位错,位错线平行于伯格斯矢量。
6、超导体具有完全的抗磁性。
热心网友
时间:2023-07-05 22:27
1晶体:原子排列长程有序,非晶体不具有
2离子性结合,金属性结合,共价结合,范德瓦尔斯结合
3存在一系列满带和一系列的空带,价带和空带之间有带隙
4半导体材料中有电子和空穴两种载流子,在 N 型半导体中,电子是多数载流子, 空穴是少数载流子。在P型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子,其实最主要的就是看在导电过程中谁起主要作用
5刃位错与螺位错的区别是:前者位错的方向与滑移方向垂直,后者是平行
6如果不作特殊说明都可看作是理想导体
超导体在温度低至绝对零度附近时,电阻变为0,具有完全抗磁性
希望对你有帮助^_^
热心网友
时间:2023-07-05 22:28
1,晶体的分子间结构是相互链接形成一个稳定的结构,而非晶体的分子与分子间是是相对离散的。
2,物理形态上分两种单晶体,多晶体。一块固体中只有一个晶体结构的晶体是单晶体,如美丽的钻石,纯度高宝石等。单晶体的形态是规则的。多晶体是固体中有多个晶体组成。如我们平时吃的食盐。从分子结构上看主要分2种 1立体构造,如钻石 平面构造如石墨
3 金属半导体中的主要材料有2种1硅2锗。光有锗光有硅是不能称作半导体的。需要有。。。下班了,明天补充
热心网友
时间:2023-07-05 22:29
晶体是有规格的,非晶体肯定是不规则分布
离子晶体 分子晶体 原子晶体 特征忘了
…………貌似很专业啊…………
不知道……
热心网友
时间:2023-07-05 22:29
这个你不该找《半导体物理学》,应该去查《硅集成工艺》