Механические свойства ковалентных кристаллов
Современные проблемы механики. Механические свойства ковалентных кристаллов: учеб. пособие / И.Е.Беринский [и др.]; под общ. ред. А.М.Кривцова, О.С.Лобода. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2014. - 160 c. (Скачать pdf: 2,09 Mb)
Авторы: И.Е.Беринский, А.М.Кривцов, А.М.Кударова, В.А.Кузькин, О.С.Лобода, С.С.Хакало
Данное пособие является логическим продолжением темы пособий "Упругие свойства одноатомных и двухатомных кристаллов" и "Упругие и тепловые свойства идеальных кристаллов", в которых рассматриваются модели для описания упругих и тепловых свойств кристаллических твердых тел на основе их атомистического представления. В данном случае в центре внимания оказался большой класс ковалентных кристаллов, значительную часть которого составляют соединения на основе углерода.
Учебное пособие содержит изложение основ многочастичного и моментного описания механических свойств ковалентных кристаллов. Основное внимание уделено упругим свойствам, рассматриваются также прочностные характеристики. Пособие состоит из трех частей. Первая часть посвящена описанию графена, вторая - моментным моделям графена и графита, третья - моментным моделям алмаза, лонсдейлита и сфалеритов. Пособие содержит изложение хорошо известных подходов и методов, а также оригинальные результаты, полученные авторским коллективом в процессе исследований в данной области. Пособие сочетает в себе простоту изложения и возможность познакомиться с современным состоянием науки.
Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки магистров "Прикладная механика", "Механика и математическое моделирование", "Прикладные математика и физика". Может быть использовано в системах непрерывного профессионального образования.
Оглавление
Введение (6)
- Часть I. Упругие свойства кристаллов (12)
- Глава 1. ОЦК кристаллы при силовом взаимодействии (13)
- Глава 2. ГПУ кристаллы при силовом взаимодействии (25)
- Глава 3. ГЦК кристаллы при многочастичном взаимодействии (35)
- Глава 4. Кристалл графена при многочастичном взаимодействии (44)
- Глава 5. Кристалл графена при моментном взаимодействии (65)
- Глава 6. Кристаллы со структурой алмаза при моментном взаимодействии (82)
- Часть II. Тепловые свойства кристаллов (90)
- Глава 7. Уравнения состояния идеальных кристаллов (91)
- Глава 8. Теплопроводность в кристаллах (113)
- Приложения (123)
- Приложение A. Тензорные величины (124)
- Приложение B. Тензор жесткости (129)
Библиографический список (137)
Личное участие авторов
И. Е. Беринский (главы 4-5), Н. Г. Двас (глава 1), А. М. Кривцов (введение, главы 1-8, приложения, заключение), А. М. Кударова (глава 4), В. А. Кузькин (глава 7), А. А. Ле-Захаров (глава 8), О. С. Лобода (глава 6), И. И. Нейгебауэр (глава 3), Е. А. Подольская (глава 2).
Рассмотренные модели
В пособии для описания ковалентных связей между атомами используются две основные модели: парное моментное и многочастичное взаимодействия. Моментная модель дополнительно учитывает помимо парного силового еще и парное моментное взаимодействие между частицами — потенциалы зависят от относительных положений и поворотов двух взаимодействующих частиц. Это приводит к тому, что силы взаимодействия между атомами перестают быть центральными: наряду с усилием вдоль связи появляется поперечное усилие, что позволяет учесть направленность связей в ковалентных структурах. Моментной модели межатомного взаимодействия при использовании ряда упрощающих предположений можно поставить в соответствие безмоментную модель упругого тела на макроуровне.
| Структура | Взаимодействие | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Решетка | Размерность | Атомов в ячейке |
Модулей упругости |
Силовое | Моментное | 3-частичное | |
| ОЦК | |||||||
| ГЦК | |||||||
| ГПУ | |||||||
| Графен | |||||||
| Алмаз | |||||||
Ссылки
- Упругие свойства одноатомных и двухатомных кристаллов (предыдущая монография)
- Упругие и тепловые свойства идеальных кристаллов (предыдущая монография)
- Проект "Кристалл"
- А.М. Кривцов: Избранные публикации
