Модель Френкеля — Конторовой: различия между версиями

[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
обновление данных
м орфография
Строка 1:
'''[[Солитон]] или [[Дислокация (кристаллохимия)|дислокация]] Френкеля-Конторовой(ФК)'''  — это модель особого рода дефекта в [[кристалл]]ической структуре [[Твёрдое тело|твёрдого тела]]. БлаБыла разработана [[Френкель, Яков Ильич|Френкелем]] и [[Конторова|Конторовой]] в [[1930]]х годах.
 
Предельный случай дислокации  — это «дырка» в кристаллической решётке. Такая дырка может перемещаться по кристаллу. Для переброса соседнего [[атом]]а на пустое место нужно его «раскачать», чтобы он мог оторваться от окружающих его атомов. Легче перемещается дефект, в котором атомы вокруг «дырки» также смещены. Это и есть дислокация.
 
== Суть модели ==
Модель ФК  — это модель движения дислокации в кристалле. В модели учитываются две цепочки атомов. Которые являются приближением двух слоёв атомов. Причём нижний слой атомов заменяется последовательностью горок и ложбинок. В ложбинках лежат шарики, связанные упругими пружинками. Таким образом учитывается взаимодействие шариков—«"атомов»" между собой и нижним слоем «атомов».
 
При наличии достаточной энергии шарик или «атом» может преодалеть горку, при этом все «атомы» в [[гармоническая цепь|гармонической цепи]] так же сместятся. Понятие дефекта по Френкелю включает пару  — свободную ячейку или «дырку» и ячейку с двумя «атомами» или ''дислокацию сгущения''. ''Дислокация сгущения'' называется «отрицательной» или антидислокацией. ''Дислокация разрежения'' или свободная ячейка называется «положительной» или просто ''дислокацией''.
 
Любое начальное возбуждение «распадается» на бегущие волны и несколько дислокаций и антидислокаций. Их форма не зависит от начального возмущения, а определятесяопределяется лишлишь параметрами модели ([[масса]]ми грузиков, [[жёсткость]]ю пружины, формой волнистой поверхности).
 
В «непрерывной модели» Френкеля и Конторовой могут образовываться солитонные атомы, живущие бесконечно долго. Их называют [[Бризер]] или [[Бионом]]. Бризер выглядит как стоячая волна. Бризер может равномерно двигаться, ускоряться и замедляться вблизи неоднородностей. При столкновении с солитонами или другими бризерами ведёт себя как частица.
 
== ФК—солитон ==
ФК—солитон имеет неизменную форму, не зависящую от есгоего скорости. Он может покоиться или двигаться, причём зависимость его энергии E от скорости v такая же, как зависимость [[Кинетическая энергия#Релятивизм|энергии]] от скорости для частицы с [[масса|массой]] <math>m_0</math>, которая следует из [[Специальная теория относительности|специальной теории относительности]].
 
: <math>E = \frac{m_0 v_0^2}{\sqrt{1- v^2/v_0^2 }}</math>
 
Вместо [[Скорость света|скорости света]] <math>c</math> в вакууме в этой формуле <math>v_0</math> —— [[скорость]] распространения обычных [[синус]]оидальных [[Волна|волн]] малой [[Амплитуда|амплитуды]] в среде, по которой бежит солитон. Для реальной дислокации эта формула выполняется приближённо.
 
Для ФК—солитонов существуют [[античастица|античастицы]](антисолитоны). Солитоны отталкиваютьсяотталкиваются друг от друга, а солитон и антисолитон притягиваютьсяпритягиваются и могут образовать связанное состояние  — солитонный «атом».
 
== Литература ==
Строка 28:
|место = {{М}}
|издательство = Наука
|год = 1990
|страниц = 288
|isbn = 5-02-014405-3
|тираж = 65000
}} [http://ilib.mccme.ru/djvu/bib-kvant/soliton.htm Текст книги.]
* Michael Weiss, Franz-Josef Elmer: [http://www.springerlink.com/content/gbexhjvl8h9blljq/ Dry friction in the Frenkel-Kontorova-Tomlinson model: dynamical properties], Zeitschrift für Physik B Condensed Matter '''104''' (1997).
 
== Внешние ссылки ==
* [http://www.nano-world.org/frictionmodule/content/0400tomlinson/?lang=en ''The Tomlinson mechanism'']
* [http://monet.physik.unibas.ch/~elmer/flab/FKTModel/index.html Frenkel-Kontorova-Tomlinson Model]
 
== См. также ==
* [[Солитон]]
 
{{physics-stub}}