一維準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)馬德龍常數(shù)研究

1、一維準(zhǔn)晶馬德隆常數(shù) 一維準(zhǔn)晶馬德隆常數(shù)劉玉鑫(渭南師范學(xué)院 物理與電氣工程學(xué)院 物理系 10 級 1 班)摘 要： 要：回顧準(zhǔn)晶體的發(fā)展應(yīng)用，了解準(zhǔn)晶的發(fā)展前景，簡述準(zhǔn)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(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)的計算方法，通過構(gòu)建一維準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)模型計算斐波那契類準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)的馬德龍常數(shù)，從而對準(zhǔn)晶體及其重要性有基本的認(rèn)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(zhǔn)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(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)的認(rèn)識越來越深入，準(zhǔn)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(zhǔn)晶體材料，但準(zhǔn)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(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對一維準(zhǔn)晶的馬德龍常數(shù)進行計算。從而對準(zhǔn)晶材料有更好的認(rèn)識，并未準(zhǔn)晶材料的利用提供參考價值。1 準(zhǔn)晶及其結(jié)

3、構(gòu)特征1.1 什么是準(zhǔn)晶準(zhǔn)晶也就是準(zhǔn)周期晶體。它是由以色列科學(xué)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(zhǔn)周期上有序，又具有非晶體學(xué)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(zhǔn)晶體物質(zhì)的物理特征準(zhǔn)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(zhǔn)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(xué)分子與原子排列堆積方式來決定。而準(zhǔn)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(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)物質(zhì)，很大的比例上是鋁系準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(xué)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(zhǔn)晶體材料物質(zhì)的不粘特性性，本質(zhì)上就是熱力學(xué)范疇中的潤濕

6、性問題，同準(zhǔn)晶物質(zhì)的表面能相關(guān)。在最新的研究中發(fā)現(xiàn)，準(zhǔn)晶材料最外層的原子是沒有重構(gòu)現(xiàn)象的，同時準(zhǔn)晶體在費米能級上的電子態(tài)密度是很低的，這是造成準(zhǔn)晶表面能相對較低的主要因素。摩損特性： 摩損特性：準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)晶材料和其表面的準(zhǔn)晶涂層的顯微硬度與摩擦因