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. Графен 2D: многочастичное описание (11)
- Глава 1. Двухпараметрические модели (13)
- Глава 2. Четырехпараметрическая модель (26)
- Часть II. Графен и графит: моментное описание (47)
- Глава 3. Стержневая модель решетки графена (49)
- Глава 4. Изгиб графена (69)
- Глава 5. Сильное деформирование и разрушение графена (78)
- Глава 6. Упругие свойства графита (103)
- Часть III. Алмаз, лонсдейлит и сфалериты: моментное описание (111)
- Глава 7. Кристаллы со структурой алмаза и сфалерита (113)
- Глава 8. Лонсдейлит (127)
Заключение (141)
Библиографический список (143)
- Приложение. Некоторые соотношения для определения деформаций межатомных связей и компонент тензора жесткости (154)
Личное участие авторов
И.Е.Беринский — главы 1—3, А.М.Кривцов — Введение, главы 1—8, Заключение, А.М.Кударова — глава 4, В.А.Кузькин — глава 5, О.С.Лобода — Введение, глава 7, Заключение, С. С. Хакало — главы 6-8.
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 |
Моментное | Двухпараметрическая модель | Четырехпараметрическая модель | |
| Лонсдейлит | |||||||
| Сфалерит | |||||||
| Графит | |||||||
| Графен | |||||||
| Алмаз | |||||||
| Структура | Взаимодействие | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Решетка | Размерность | Атомов в ячейке |
Модулей упругости |
Моментное | Многочастичное | |
| Двухпараметрическая модель |
Четырехпараметрическая модель | |||||
| Лонсдейлит | ||||||
| Сфалерит | ||||||
| Графит | ||||||
| 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
