3.2 Тепловое расширение

Если потенциал, которым обладает атом в кристалле, является параболическим (гармоническое приближение), и поэтому описывается выражением (3.1), то тогда тепловое расширение отсутствует. Однако в действительности потенциал атома благодаря электростатическому взаимодействию с соседями выглядит более похожим на потенциал, (далее…)

3.1.6 Низкотемпературная теплоемкость меди

Медь является материалом, который особенно важен и часто используется в низкотемпературных приборах. В литературе имеется несколько сообщений об увеличении теплоемкости Cu при низких температурах. Для области 0,03 К < Т < 2 К этот рост связан (далее…)

3.1.5 Магнитная теплоемкость

Eсли материал, атомы которого имеют магнитные моменты, поместить в магнитное поле, то магнитные моменты могут ориентироваться по отношению к магнитному полю (2I + 1) способом, где I — спин, связанный с магнитным моментом. Снова возникает новая (далее…)

3.1.4 Некристаллические твердые тела

В некристаллических или неупорядоченных твердых телах типа кварцевых или металлических стекол атомы не располагаются в периодическом порядке; эти твердые тела можно рассматривать как переохлажденные жидкости. Например, рис. 3.6 показывает возможное расположение атомов кремния и кислорода в (далее…)

3.1.3 Сверхпроводящие металлы

Многие металлы — элементы, сплавы и соединения — ниже критической температуры Тс переходят в новое состояние. В так называемом сверхпроводящем состоянии они могут проводить электрический ток без диссипации и проявляют некоторые другие новые свойства. Например, здесь (далее…)

3.1.2 Металлы

В металлах, кроме колебаний решетки, мы также имеем (по чти свободно движущиеся) электроны проводимости, которые можно возбудить тепловым образом. Электроны имеют спин 1/2, являются фермионами и подчиняются принципу Паули. Поэтому каждое энергетическое состояние может быть занято (далее…)

3.1.1 Изоляторы

Для немагнитных кристаллических изоляторов наиболее важными, и в большинстве случаев единственно возможными возбуждениями, являются колебания атомов, или так называемые фононы. При высоких температурах возбуждены все возможные колебательные состояния атомов. Рассматривая каждый атом как независимый классический гармонический (далее…)

3.1 Теплоёмкость

Теплоемкость является мерой энергии, содержащейся в материале. Другими словами, она говорит нам о том, как много энергии мы должны передать материалу, чтобы нагреть его до определенной температуры, или как много энергии мы должны извлечь из него, (далее…)

3.0 Твёрдые тела при низких температурах

Цель этого раздела — описание основных свойств твердых материалов при низких температурах, свойств, которые связаны с конструированием и изготовлением низкотемпературной аппаратуры и проведением экспериментов на такой аппаратуре. Это, в частности, такие свойства, как теплоемкость, тепловое расширение, (далее…)