一維準晶結(jié)構(gòu)馬德龍常數(shù)研究

1、一維準晶馬德隆常數(shù) 一維準晶馬德隆常數(shù)劉玉鑫(渭南師范學院 物理與電氣工程學院 物理系 10 級 1 班)摘 要： 要：回顧準晶體的發(fā)展應(yīng)用，了解準晶的發(fā)展前景，簡述準晶結(jié)構(gòu)的的特征，物理性質(zhì)，介紹馬德龍常數(shù)及其重要意義和基本計算方法，介紹兩種斐波那契類準晶結(jié)構(gòu)的計算方法，通過構(gòu)建一維準晶結(jié)構(gòu)模型計算斐波那契類準晶結(jié)構(gòu)的馬德龍常數(shù)，從而對準晶體及其重要性有基本的認識，對馬德龍常數(shù)進一步理解應(yīng)用。關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：一維準晶體結(jié)構(gòu)特征；馬

2、德隆常數(shù)；斐波那契類；點陣模型隨著人們對準晶結(jié)構(gòu)的認識越來越深入，準晶的重要價值也在被人們更多的發(fā)展應(yīng)用，而馬德龍常數(shù)作為晶體結(jié)構(gòu)的重要特征參數(shù)，利用馬德隆常數(shù)可計算晶體表面能和晶格能、結(jié)合能等重要物理量，盡管現(xiàn)今未發(fā)現(xiàn)屬于離子晶體的準晶體材料，但準晶體材料大部分由金屬合金組成而金屬鍵中含有離子鍵成份，因此本文在介紹準晶結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對一維準晶的馬德龍常數(shù)進行計算。從而對準晶材料有更好的認識，并未準晶材料的利用提供參考價值。1 準晶及其結(jié)

3、構(gòu)特征1.1 什么是準晶準晶也就是準周期晶體。它是由以色列科學家謝切曼等人在 1984 年第一次發(fā)現(xiàn)的一種介于晶體與非晶體之間的特殊固態(tài)物質(zhì)結(jié)構(gòu)。是一種即在長程準周期上有序，又具有非晶體學旋轉(zhuǎn)對稱性的固態(tài)的有序物態(tài)相，它是一種最新發(fā)現(xiàn)的固態(tài)結(jié)構(gòu)。1.2 準晶體物質(zhì)的物理特征準晶體材料物質(zhì)由于其在就結(jié)構(gòu)方面的特殊性，使得其具有晶體所沒有的一些性質(zhì)。1.2.1 1.2.1 傳輸特性 傳輸特性 在準晶物質(zhì)已知的所有的物理性能中，它的電子傳輸特

4、性是最特殊和最重要的。它主要體現(xiàn)在以下三個方面：導(dǎo)電性 導(dǎo)電性物質(zhì)的表面特性與基體物質(zhì)不一定相同。表面特性，其主要是由物質(zhì)表層化學分子與原子排列堆積方式來決定。而準晶物質(zhì)由于表層結(jié)構(gòu)較為特殊，所以它的表面物質(zhì)作用例如氧化作用，潤濕現(xiàn)象，以及摩擦特性等都比較特殊。氧化作用： 氧化作用：現(xiàn)如今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的準晶結(jié)構(gòu)物質(zhì)，很大的比例上是鋁系準晶。由于 xl 是極容易發(fā)生氧化作用的活潑元素，所以，我們研究鋁基準晶物質(zhì)發(fā)生氧化作用的表層結(jié)構(gòu)構(gòu)成及其變

5、化的規(guī)律，就顯得意義重大。實驗研究發(fā)現(xiàn)，在同樣的條件下，準晶物質(zhì)表面的氧化作用明顯的小于鋁合金與相似構(gòu)成成分的晶體物質(zhì)。長期暴露于室溫下的干燥空氣中的準晶物質(zhì)，表層氧化的平均厚度約為 20～30 埃。但是才高溫于潮濕空氣中，氧化的厚度還要近一步的加深（厚度可達到為 60～70 埃），同時化學構(gòu)成成分也發(fā)生而改變，表面氧化層鋁原子含量增大（可以達 到 90 %）。不粘性 不粘性：準晶體材料物質(zhì)的不粘特性性，本質(zhì)上就是熱力學范疇中的潤濕

6、性問題，同準晶物質(zhì)的表面能相關(guān)。在最新的研究中發(fā)現(xiàn)，準晶材料最外層的原子是沒有重構(gòu)現(xiàn)象的，同時準晶體在費米能級上的電子態(tài)密度是很低的，這是造成準晶表面能相對較低的主要因素。摩損特性： 摩損特性：準晶物質(zhì)的磨損現(xiàn)象的研究開始的是比較早的，這主要是由為表面鍍膜與熱噴漆技術(shù)的快速發(fā)展，給探究較為致密的準晶膜亦或表面鍍層的各種特性功能提供了必要的條件。實驗條件相同的環(huán)境下，固體 xl- Cu- Fe 準晶材料和其表面的準晶涂層的顯微硬度與摩擦因