Fe、Ni原子勢(shì)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(shì)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(shí)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(qiáng)、濕度、溫度等都有密切的關(guān)系。本文主要考慮溫度對(duì)鐵磁金屬勢(shì)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(diǎn)陣公式入手,對(duì)晶格點(diǎn)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(shí)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(jià)鍵理論計(jì)算出了體心立方、面心立方晶體中每個(gè)原子周圍最近鄰、次近鄰、次次近鄰原子之間的鍵長(zhǎng)、鍵能等值。由于晶體中原子間勢(shì)一般只考慮到三體勢(shì),更高階勢(shì)對(duì)原子相互作用勢(shì)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(shì)能、結(jié)合能等物理量。通過查閱文獻(xiàn)找到與實(shí)驗(yàn)值相符的鐵磁金屬的對(duì)應(yīng)狀態(tài),借助OA理論,我們對(duì)修正的晶格點(diǎn)陣系數(shù)做了詳細(xì)的描述,并對(duì)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(jì)算及推導(dǎo),對(duì)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(jí)數(shù)展開并對(duì)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(duì)其做了詳細(xì)分析。在對(duì)函數(shù)取