Fe、Ni原子勢能函數(shù)與熱力學(xué)函數(shù)隨溫度變化的理論研究.pdf

1、勢能函數(shù)、結(jié)合能、比熱、線熱膨脹系數(shù)等物理量是固體內(nèi)部微觀分子、原子之間發(fā)生化學(xué)變化時產(chǎn)生宏觀物理性質(zhì)的外在體現(xiàn),既是固體材料學(xué)研究的基礎(chǔ),也是凝聚態(tài)物理研究的重要課題。
　　本論文主要研究鐵磁金屬熱力學(xué)性質(zhì),其中熱容、熱膨脹系數(shù)等性能都與材料所處的環(huán)境,如壓強、濕度、溫度等都有密切的關(guān)系。本文主要考慮溫度對鐵磁金屬勢能、結(jié)合能、比熱、線熱膨脹系數(shù)的影響,從鐵磁金屬修正的晶格點陣公式入手,對晶格點陣系數(shù)中與溫度有關(guān)的耦合磁電子數(shù)密

2、度的具體解析解做了詳細(xì)的分析,并通過耦合磁電子數(shù)密度一階導(dǎo)數(shù)的表達(dá)式將耦合磁電子數(shù)密度的代數(shù)解詳細(xì)的解出。并分別討論了低溫和居里溫度時鐵磁金屬的熱力學(xué)性質(zhì)隨溫度變化規(guī)律。
　　本論文主要從理論推導(dǎo)方面著手,根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)的價鍵理論計算出了體心立方、面心立方晶體中每個原子周圍最近鄰、次近鄰、次次近鄰原子之間的鍵長、鍵能等值。由于晶體中原子間勢一般只考慮到三體勢,更高階勢對原子相互作用勢幾乎沒有影響,所以,本文只考慮最近鄰、次近鄰、次次

3、近鄰原子之間的相互作用及其產(chǎn)生的勢能、結(jié)合能等物理量。通過查閱文獻(xiàn)找到與實驗值相符的鐵磁金屬的對應(yīng)狀態(tài),借助OA理論,我們對修正的晶格點陣系數(shù)做了詳細(xì)的描述,并對其求解溫度的一階導(dǎo)數(shù),將線熱膨脹系數(shù)、金屬比熱的解析式表達(dá)出來。本文通過建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行理論計算及推導(dǎo),對耦合磁電子數(shù)密度超越方程中的指數(shù)函數(shù)進(jìn)行泰勒級數(shù)展開并對其取近似解。在此基礎(chǔ)上,我們還用Mathematica軟件推導(dǎo)出了磁電子數(shù)密度的反函數(shù)并對其做了詳細(xì)分析。在對函數(shù)取