ратурную границу, разделяющую области упорядоченных и неупо рядоченных структур, будем обозначать Тс*.
Рассмотрение модели решетки, по узлам которой статистически распределены частицы двух сортов (причем в этом распределении су щественную роль играет взаимодействие между ближайшими сосе дями), представляет интерес для решения ряда проблем.
Если под структурными элементами А и В понимать атомы, моле кулы или ионы разного сорта, то модель описывает твердые растворы замещения: металлические сплавы, молекулярные твердые растворы, твердые растворы солей (допустим, это система NaCl — NaBr, где ионы Cl" и В г могут замещать друг друга в подрешетке анионов)**. Идеальные твердые растворы образуют изотопы; большинство же твер дых растворов замещения принадлежит к типу I I или к типу I I I , так что при низких температурах наблюдается либо сверхструктура, либо выделение. Сверхструктуры образуют, например, сплавы ZnCu, AuCu, AuCug.
Наличие сверхструктуры обнаруживается в спектрах рассеяния рентгено вых лучей по появлению дополнительных линий, называемых линиями сверх структуры (при сопоставлении со спектром полностью неупорядоченной систе мы). Появление линий сверхструктуры объясняется следующим обстоятельст вом. В неупорядоченном сплаве средние концентрации атомов А и В не меняются
от плоскости к плоскости; все плоскости |
равноценны. При наличии же сверх |
структуры будут чередоваться |
плоскости, обогащенные соответственно атомами |
А или В, и расстояние между |
идентичными плоскостями будет вдвое больше, |
чем в случае неупорядоченного |
сплава (рис. |
53,6). В результате этого на рентге |
нограммах и обнаруживаются дополнительные отражения (линии сверхструкту ры). Эти линии будут тем интенсивнее, чем сильнее различаются атомные фак торы рассеяния для частиц А и В и чем больше степень упорядоченности.
Проблемы ферромагнетизма и антиферромагнетизма — другой круг вопросов, для решения которых необходимо рассматривать ста тистику ближайших соседей в решетке.
Охарактеризуем кратко, в чем состоят особенности ферромагнитных и анти
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ферромагнитных |
кристаллов по сравнению |
с |
нормальными |
парамегнетиками. |
Вещество называют парамагнитным, если |
его |
магнитная |
восприимчивость |
положительна***. Все вещества, образованные |
атомами (молекулами, |
ионами) |
с |
* Для уточнения необходимо |
указать, |
что при определении |
температуры |
Тс речь |
идет о так называемой дальней упорядоченности |
(см. § 6): при Т < |
Г с |
степень |
дальней |
упорядоченности |
больше |
нуля, |
при |
7 ' > Т С — равна |
нулю. |
** Поскольку речь идет о распределении |
ионов одинакового |
заряда, |
твер |
дые ионные растворы могут быть |
включены вкруг |
рассматриваемых |
объектов. |
Действительно, при замене иона А + |
на ион В + |
(или иона А - на ион В - ) |
кулонов- |
ская составляющая энергии взаимодействия не изменится; однако, составляющие, связанные с близкодействующими силами, будут, вообще говоря, различны.
Именно |
близкодействующие силы будут влиять на |
распределение |
ионов |
А + и |
В + ( А - |
и В - ) по узлам соответствующей подрешетки, |
и при изучении такого |
рас |
пределения в первую очередь надо учитывать взаимодействие между |
ближайши |
ми соседями. |
|
|
|
*** Магнитная восприимчивость определяет величину магнитного момента, индуцированного под действием внешнего магнитного поля:
M =*#,
где M — индуцированный магнитный момент, отнесенный к единице объема вещества; H — напряженность внешнего магнитного поля; у. — магнитная вос приимчивость.