Свойства материалов, Анизотропия, симметрия, структура, Ньюнхем Р.Э., 2007

Свойства материалов, Анизотропия, симметрия, структура, Ньюнхем Р.Э., 2007.
 
  Книга посвящена изучению симметрии и связанных с ней физических свойств анизотропных и текстурированных материалов, охватывает обширный диапазон разделов и является хорошим вводным курсом в основы кристаллофизики науки, изучающей физические свойства кристаллов на основе симметрии. В доступной форме изложено учение о симметрии, симметрии кристаллов, симметрии физических явлений и математических величии: скалярных, векторных и тензорных характеристик материалов. Выявляются общие закономерности, устанавливающие связи между симметрией кристаллов и их физическими свойствами. Даются многочисленные приложения симметрии для описания электрических, оптических, магнитных, акустических и др. свойств материалов.
Книга рассчитана на студентов, молодых специалистов и инженеров, интересующихся кристаллами, их физическими свойствами и областями применения.




Зависимость свойств от структуры.
В этой книге рассмотрены вопросы кристаллофизики и кристаллохимии, а также возможности их применения в технике. Решая задачу выбора полезных материалов, материаловед в качестве критерия выбора оценивает атомные радиусы, прочность химических связей, анизотропные группы атомов, зонную структуру и кристаллографические параметры.

Кристаллофизика главным образом рассматривает взаимосвязь между симметрией и анизотропными свойствами кристаллов. Симметрия и ее связь с физическими свойствами кратко рассмотрены в следующем разделе. Вообще, правила симметрии (кристаллографические параметры) нужны для определения, какие коэффициенты свойств отсутствуют того, а какие являются равными, но отнюдь не для оценки абсолютных величин этих коэффициентов. Величины зависят в основном от параметров атомной структуры, рассматриваемых кристаллохимией и физикой твердого тела. Используя примеры, взятые из технологии машиностроения, я попытался указать кристаллохимические параметры, наиболее важные для понимания молекулярного механизма свойств и для выбора новых материалов.

Для большинства ученых и инженеров важная цель состоит в том, чтобы развить фундаментальную теорию при одновременном сохранении внимания на возможных практических приложениях. При определении качеств твердого тела полезно ответить на следующие вопросы. Какие атомы его образуют и каково строение их электронных оболочек? Какие типы химических связей образуются? Какова симметрия кристалла? Каким образом атомы расположены в структуре кристалла? Есть ли в этой структуре цели или слои, вызывающие анизотропию? Активизируют ли эти особенности строения некоторые механизмы электронных или атомных смещений или искажений? Каким образом эти механизмы вызывают наблюдаемые свойства? Какие свойства будут важны для применения в технике?

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
ГЛАВА 1. Введение.
1.1. Обзор содержания книги.
1.2. Зависимость свойств от структуры.
1.3. Симметрия физических свойств.
1.4. Параметры атомной структуры и плотность вещества.
ГЛАВА 2. Преобразования.
2.1. Зачем нужны преобразования?.
2.2. Осевые преобразования.
2.3. Условия ортогональности.
2.4. Произвольный поворот (Эйлеровы углы).
ГЛАВА 3. Симметрия.
3.1. Операции симметрии.
3.2. Элементы симметрии и стереографические проекции.
3.3. Точечные группы и их стереограммы.
3.4. Кристаллографическая номенклатура.
3.5. Распространение точечных групп.
ГЛАВА 4. Операторы преобразования для элементов симметрии.
4.1. Операторы преобразования для элементов кристаллографической симметрии.
4.2. Операции преобразования для тридцати двух кристаллографических классов.
4.3. Стандартные назначения.
4.4. Симметрия групп Кюри.
ГЛАВА 5. Тензоры и физические свойства.
5.1. Физические свойства.
5.2. Полярные тензоры и тензорные свойства.
5.3. Свойства, описываемые осевыми тензорами.
5.4. Геометрическое представление.
5.5. Принцип Неймана.
5.6. Аналитическая форма принципа Неймана.
ГЛАВА 6. Термодинамические соотношения.
6.1. Линейные системы.
6.2. Взаимосвязанные взаимодействия: соотношения Максвелла.
6.3. Условия измерений.
ГЛАВА 7. Удельная теплоемкость и энтропия.
7.1. Теплоемкость твердых тел.
7.2. Колебания кристаллической решетки.
7.3. Энтропия и магнитокалорический эффект.
ГЛАВА 8. Пироэлектричество.
8.1. Тензоры пироэлектрического и электрокалорического эффектов.
8.2. Ограничения симметрии.
8.3. Полярные оси.
8.4. Геометрическое представление.
8.5. Измерение пироэлектрического коэффициента.
8.6. Первичный и вторичный пироэлектрические эффекты.
8.7. Пироэлектрические материалы.
8.8. Температурная зависимость.
8.9. Применение в технике.
ГЛАВА 9. Диэлектрическая постоянная.
9.1. Источники диэлектрической постоянной.
9.2. Тензор диэлектрической проницаемости.
9.3. Влияние симметрии.
9.4. Экспериментальные методы.
9.5. Геометрическое представление.
9.6. Поликристаллические диэлектрики.
9.7. Зависимость свойств от структуры.
ГЛАВА 10. Напряжение и деформация.
10.1. Механическое напряжение.
10.2. Преобразования напряжения.
10.3. Тензор деформации.
10.4. Преобразование деформации в матричной форме.
ГЛАВА 11. Тепловое расширение.
11.1. Влияние симметрии.
11.2. Методы измерения теплового расширения.
11.3. Зависимость свойств от структуры.
11.4. Температурная зависимость.
ГЛАВА 12. Пьезоэлектричество.
12.1. Запись в тензорной и матричной формах.
12.2. Матричные преобразования и закон Неймана.
12.3. Пьезоэлектрические группы симметрии.
12.4. Экспериментальные методы.
12.5. Зависимость свойств от структуры.
12.6. Гидростатический пьезоэлектрический эффект.
12.7. Пьезоэлектрическая керамика.
12.8. Технические пьезоэлектрики: кварцевые кристаллы.
ГЛАВА 13. Упругость.
13.1. Тензорные и матричные коэффициенты.
13.2. Тензорные и матричные преобразования.
13.3. Соотношения между коэффициентами жесткости и податливости.
13.4. Влияние симметрии.
13.5. Технические коэффициенты и методы измерения.
13.6. Анизотропия: зависимость свойств от структуры.
13.7. Сжимаемость.
13.8. Усредненные величины в поликристаллах.
13.9. Температурные коэффициенты.
13.10. Кварцевые резонаторы.
13.10.1. АТ- и ВТ-срезы.
13.10.2. АС- и ВС-срезы.
ГЛАВА 14. Магнитные явления.
14.1. Основные понятия и единицы измерения.
14.2. Магнитные структуры и обращение времени.
14.3. Магнитные точечные группы.
14.4. Магнитные осевые векторы.
14.5. Намагниченность насыщения и пиромагнетизм.
14.6. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость.
14.7. Диамагнитные и парамагнитные кристаллы.
14.8. Измерение магнитной восприимчивости.
14.9. Магнитоэлектричество.
14.10. Пьезомагнетизм.
14.11. Резюме.
ГЛАВА 15. Нелинейные явления.
15.1. Нелинейные диэлектрические свойства.
15.2. Нелинейные упругие свойства.
15.3. Электрострикция.
15.4. Магнитострикция.
15.5. Моделирование магнитострикции.
15.6. Магнитострикционные приводы.
15.7. Электромагнитострикция и псевдопьезоэлектричество.
ГЛАВА 16. Ферроактивные кристаллы.
16.1. Формулировка свободной энергии.
16.2. Сегнетоупругость.
16.3. Ферромагнетизм.
16.4. Магнитная анизотропия.
16.5. Сегнетоэлектричество.
16.6. Вторичные ферроики: сегнетобиэлектричество и ферробимагнетизм.
16.7. Вторичные ферроики: сегнетобиупругость и сегнетоупруго-электричество.
16.8. Вторичные ферроики: ферромагнитоэлектрики и ферромагнитоэластики.
16.9. Параметры упорядочения.
ГЛАВА 17. Удельное электрическое сопротивление.
17.1. Тензорные и матричные соотношения.
17.2. Измерение удельного сопротивления.
17.3. Электродные металлы.
17.4. Анизотропные проводники.
17.5. Полупроводники и диэлектрики.
17.6. Ширина запрещенной зоны и подвижность носителей заряда
17.7. Нелинейное поведение: варисторы и термисторы.
17.8. Квазикристаллы.
ГЛАВА 18. Удельная теплопроводность.
18.1. Описание с помощью тензоров и методы измерения.
18.2. Зависимость от структуры.
18.3. Зависимость от температуры.
18.4. Зависимость от магнитных и электрических полей.
ГЛАВА 19. Диффузия и ионная проводимость.
19.1. Формулировка определения и запись в тензорной форме.
19.2. Зависимость свойств от структуры.
19.3. Ионная проводимость.
19.4. Ионные сверхпроводники.
19.5. Встречная (взаимная) диффузия.
19.5.1. Уравнения двойной диффузии.
19.5.2. Уравнения тепловой диффузии.
19.5.3. Электролиз и электронный ветер.
19.5.4. Влияние механического напряжения.
ГЛАВА 20. Гальваномагнитные и термомагнитные явления.
20.1. Гальваномагнитные эффекты.
20.2. Эффект Холла и магнитосопротивление.
20.3. Физические основы явлений.
20.4. Гальваномагнитные эффекты в магнитных материалах.
20.5. Термомагнитные эффекты.
ГЛАВА 21. Термоэлектричество.
21.1. Эффект Зеебека.
21.2. Эффект Пельтье.
21.3. Эффект Томсона.
21.4. Соотношения Кельвина и абсолютная термоэлектродвижущая сила.
21.5. Технические термоэлектрические материалы.
21.6. Тензорные соотношения.
21.7. Зависимость от магнитного поля.
ГЛАВА 22. Пьезосопротивление.
22.1. Описание в тензорной форме.
22.2. Представление в матричной форме.
22.3. Датчики продольного и поперечного напряжения.
22.4. Зависимость свойств от структуры.
ГЛАВА 23. Акустические волны I.
23.1. Уравнение Кристоффеля.
23.2. Акустические волны в гексагональных кристаллах.
23.3. Матричное представление.
23.4. Изотропные твердые тела и направления чистых волн.
23.5. Фазовая скорость и групповая скорость.
ГЛАВА 24. Акустические волны II.
24.1. Полное акустическое сопротивление.
24.2. Сверхзвуковое ослабление.
24.3. Физическая природа ослабления.
24.4. Поверхностные акустические волны.
24.5. Упругие волны в пьезоэлектрических средах.
24.6. Нелинейная акустика.
ГЛАВА 25. Кристаллооптика.
25.1. Электромагнитные волны.
25.2. Оптическая индикатриса и способы измерения показателя преломления.
25.3. Волновые нормали и направления луча.
25.4. Зависимость свойств от структуры.
25.5. Двойное лучепреломление и кристаллическая структура.
ГЛАВА 26. Дисперсия и поглощение.
26.1. Дисперсия.
26.2. Поглощение, цвет и дихроизм.
26.3. Отражательная способность и блеск.
26.4. Термооптический эффект.
ГЛАВА 27. Фотоупругость и акустооптика.
27.1. Основные понятия.
27.2. Фотоупругость.
27.3. Статические измерения методом фотоупругости.
27.4. Акустооптика.
27.5. Анизотропные среды.
27.6. Реальные акустооптические материалы.
ГЛАВА 28. Электрооптические явления.
28.1. Линейный электрооптический эффект.
28.2. Эффект Поккельса в ДФК и ДФА.
28.3. Коэффициенты линейного электрооптического эффекта.
28.4. Квадратический электрооптический эффект.
ГЛАВА 29. Нелинейная оптика.
29.1. Зависимость свойств от структуры.
29.2. Запись в тензорной форме и преобразование частоты.
29.3. Генерация второй гармоники.
29.4. Согласование фаз.
29.5. Генерация третьей гармоники.
ГЛАВА 30. Оптическая активность и энантиоморфизм.
30.1. Молекулярный механизм.
30.2. Описание с помощью тензоров.
30.3. Влияние симметрии.
30.4. Связь с энантиоморфизмом.
30.5. Жидкости и жидкие кристаллы.
30.6. Дисперсия и круговой дихроизм.
30.7. Электровращение, пьезовращение и термовращение.
ГЛАВА 31. Магнитооптика.
31.1. Эффект Фарадея.
31.2. Описание с помощью тензоров.
31.3. Эффект Фарадея в магнитных материалах, работающих в диапазоне СВЧ.
31.4. Магнитооптические носители информации.
31.5. Магнитный круговой дихроизм.
31.6. Нелинейные магнитооптические эффекты.
31.7. Магнитоэлектрические оптические явления.
ГЛАВА 32. Химическая анизотропия.
32.1. Морфология кристаллов.
32.2. Скорость роста.
32.3. Рост кристаллов и кристаллическая структура.
32.4. Поверхностные структуры и преобразования поверхностей.
32.5. Фигуры травления и отношения симметрии.
32.6. Микрообработка кварца и кремния.
32.7. Описание с помощью тензоров.
Литература.
Предметный указатель.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Свойства материалов, Анизотропия, симметрия, структура, Ньюнхем Р.Э., 2007 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Ньюнхем