zabika.ru 1

Тема №1. Кристалл без дефектов


1.Кристаллическая решетка

2. Физические свойства 3 часа

3. Колебания решетки

4. Электронная структура кристаллов

Тема №2. Точечные дефекты в кристаллах

1. Геометрические соображения

2. Энергия образования точечных дефектов в кристаллах 2 часа

3.Точечные дефекты в термодинамическом равновесии ......

4. Образование неравновесных концентраций вакансий и меж-узельных атомов

Тема №3. Геометрическое описание дислокаций

1. Структура дислокаций

2.Деформации и напряжения вокруг дислокаций 4 часа

3. Взаимодействие между дислокациями

4. Взаимодействие между дислокациями и точечными дефектами

5. Движение дислокаций

6. Образование дислокаций

7. Типы дислокаций в различных кристаллических структурах

Тема №4. Математическая теория дефектов решетки

1. Введение

2. Классическая теория упругости

3. Особые точки в трехмерной задаче 3часа

4. Особые точки в двумерной задаче

5. Континуальная теория дислокаций

6. Классификация дислокаций в упругом континууме

7. Сила, действующая на дислокацию

8. Дефекты в кристаллических твердых телах

Тема №5. Дефекты в металлах.

Особенности дефектов решетки в металлических кристаллах.



  1. Электрическое сопротивление дефектов решетки в металлах

  2. Теплопроводность и дефекты решетки

  3. Рассеяние дислокациями рентгеновских лучей и электронов 3 часа

  4. Методы обнаружения дефектов решетки



Тема №6. Дефекты в неметаллических кристаллах. Основные свойства дефектов в ионных кристаллах.

1. Различие между дефектами в металлах и неметаллах

2. Точечные дефекты в ионных кристаллах 3 часа

3. Равновесие точечных дефектов в ионных полупроводниках


4. Диффузия и ионная проводимость

5. Дислокации в ионных кристаллах

6. Электронная проводимость и центры окраски
Тем №7. Дефекты решетки и электрические свойства ионных кристаллов

1. Собственная ионная проводимость

2. Дислокации и ионная проводимость 2 часа

3. Примесная проводимость

4. Диффузия

КРИСТАЛЛОГРАФИЯ — наука, изучающая кри­сталлы. Кристаллография исследует: законы образования, форму и структуру кристаллов, физические свойства одиночных кристаллов и кристаллических агрегатов, явления в кри­сталлической среде, разнообразные эффекты взаимодей­ствия кристалла со средой — веществом и полем, изменения, претерпеваемые кристаллом под влиянием тех или иных причин. В задачу кристаллографии входит также иссле­дование всего многообразия кристаллов как целого, в частности рациональная классификация кристаллов по различным признакам — структурным, морфологическим, оптическим и т.д. Основной особенностью кристаллов является их симметрия.

Симметрия проявляется не только в форме и струк­туре, но и во всех векторных и тензорных свойствах кристаллов. Последовательное применение идеи сим­метрии для описания и предсказания возможных явле­ний играет в кристаллографии роль обязательного метода исследо­вания. Благодаря широкому применению принципа симметрии Кристаллография занимает положение самостоятельно науки, что подчеркивается специфичностью многих разра­ботанных ею методик научного исследования: графические приемы изображения кристаллов, своеобразные приемы кристаллография, расчетов, гониометрия, техника выращивания кристаллов, методика кристаллооптические исследований, рентгеноструктурный анализ, структур­ная электронография, нейтронография и др.

Возникшая в форме самостоятельно ветви минералогии в конце 18 в. [1], кристаллография в настоящее время занимает промежу­точное положение между физикой и химией и нахо­дится этими дисциплинами в двусторонней связи. Во все времена кристаллография находилась в частичной зависимости от математики. Из сравнительно молодых отделов математики в кристаллография находят себе широкое применение тензорные методы, теория групп и машинная матема­тика (в структурном анализе). Традиционная связь кристаллография с минералогией становится все более и более одно­сторонней: кристаллография играет в минералогии большую роль, чем минералогия в кристаллография такой же характер имеет связь кристаллография с петрографией и металловедением. Наблюдается бурное развитие технические кристаллографии по линии использования синтетические кристаллов в научном при­боростроении. Имеет место также явное сближение кристаллография с биологией и медициной в связи с открывшимися возможностями исследования атомной структуры бел­ков, витаминов, антибиотиков.


Рамки кристаллографии, ранее размещавшейся в трех отделах— геометрической, физические и химические. Кристаллография, теперь раздви­гаются в сторону исследования кристаллоподобных анизотропных материалов: жидких кристаллов, тек­стур, полимерных материалов, доменного строения сегнетоэлектриков и ферромагнетиков. Большое вни­мание уделяется в современной кристаллографии изучению разнообразных дефектов кристаллов: дислокаций, вакантных мест, дефектов упаковки и дефектов, вызываемых облуче­нием. Всесторонне исследуются в форме пленок, игл, скрученных нитей, сферолитов, двулистников и т. д. Изучается природа упрочнения и старения металлов, тепловое движение атомов и молекул кристаллические решетки. Стержнем современной кристаллографии, однако, по-преж­нему остается учение о симметрии, сильно расширен­ное в последнее время путем введения операций антисимметрии и цветной симметрии.
Цель курса - изучение образования кристаллов при переходе вещества из термодинамически менее устойчивого состояния в более устойчивое. Исследование зарождения кристаллов, рост кристаллов,теория кристаллизации. Изучение кристаллической решетки твердых тел ,кристаллической структуры,применение различных кристаллов на производстве( полупроводниковые приборы).

Данный спецкурс является неотъемлемой частью курса физики, служит дополнением к курсу «Спецглавы физики твердого тела».

Учебная программа по спецкурсу «основы кристаллографии» составлена доцентом кафедры физики и информатики

Уразбаевой К.Т . _________

Заслушана и утверждена на заседании кафедры «____»________2008г.

Протокол №_________

Зав. кафедрой физики и информатики,

д.п.н., профессор _______________ Маусымбаев С.С.
Утверждена на заседании УМС факультета

«____»________ 2008г. Протокол №________

Председатель УМС ФМФ __________ Касымканова К.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН


Семипалатинский государственный педагогический институт

Кафедра физики и информатики
«Утверждаю»

Декан ФМФ, доцент__________

Берикханова Г.Е.

«_____»_____________2008г.


УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

по курсу «Основы кристаллографии»

Группа Т-322

Семестр 6

Всего часов 34 час.

Лекций: 20 час.

Практ. зан. 14 час.

ИКИ 51 час.

г. Семей