- •Оқу жұмыс бағдарламасы
- •Пәннің мазмұны және оның әдістемелік қамтамасыз етілуі Дәріс курсы және практикалық сабақтар
- •Әдебиеттер Негізгі әдебиеттер:
- •Қосымша әдебиеттер:
- •1. Пәннің оқу бағдарламасы – syllabus
- •1. Оқытушы туралы мәліметтер:
- •2. Пән туралы мәліметтер:
- •6. Сабақ жоспары
- •1 Тақырып. Кристалдық тор.
- •2 Тақырып. Серпімді және пластикалық деформации. Гук заңы
- •3 Тақырып. Бөлшектер ұжымын сипаттаудың термодинамикалық және статистикалық әдістері.
- •4 Тақырып. Қатты денелердегі (кристалдағы) атомдардың байланысы
- •9 Тақырып. Атомдардың магниттік моменттерінің табиғаты
- •10 Тақырып. Ферримагнетизм. Ферриттер
- •Әдебиеттер Негізгі әдебиеттер:
- •Қосымша әдебиеттер:
- •Баға бойынша ақпарат
- •10. Оқу пәні мен академиялық әдептің саясаты
- •Дәріс тезистері байланыс күштері. Қатты денелердің ішкі құрылымы.
- •Иондық байланыс
- •Коваленттік байланыс
- •Металдық байланыс
- •Сутектік байланыс
- •Әртүрлі байланыс түрлерін салыстыру
- •Тебіліс күштері
- •Кристалдық тор
- •Кристалдардағы бағыттар мен жазықтықтарды, түйіндерді белгілеу
- •Байланыс күштері сипатына байланысты қатты денелерді классификациялау
- •Полиморфизм құбылысы
- •Кристалдық торлардағы олқылықтар (жетіспеушіліктер) мен дефектілер
- •Серпімді және пластикалық деформации.
- •Кристалдардың пластикалыққа өтуінің негізгі заңдылықтары
- •Механикалық қосарлану
- •Ығысуға кристалдардың теориялық және нақты беріктіктері
- •Дислокация туралы түсінік. Дислокацияның негізгі түрлері.
- •Дислокацияның орын ауыстыруы үшін қажетті күштер
- •Дислокация көздері. Кристалдарды беріктендіру.
- •Қатты денелердің морт беріктілігі
- •Қатты денелердің уақытша беріктілігі
- •Қатты денелердің беріктіліктерін арттыру жолдары.
- •Физикалық статистика элементтері Бөлшектер ұжымын сипаттаудың термодинамикалық және статистикалық әдістері. Химиялық потенциал.
- •Фермиондар мен бозондар. Азғындалмаған және азғындалған бөлшектер ұжымдары.
- •Таралу функциясы
- •Микробөлшектердің фазалық кеңістігі және оның квантталынуы туралы ұғым
- •Күй тығыздығы
- •Идеал газдың азғындалмауы және металдағы электрондардың азғындалуы
- •Азғындалу температурасы
- •Азғындалмаған газға арналған таралу функциясы. Максвелл-Больцман таралу функциясы
- •Азғындалған газ фермиондарға арналған таралу функциясы. Ферми-Дирак таралу функциясы
- •Азғындалған газ фермиондардың орташа энергиясы. Электрондық газдың қысымы.
- •Бозе-Эйнштейннің таралу функциясы
- •Қатты денелердің электрлік қасиеттері
- •Қатты денелердегі (кристалдағы) атомдардың байланысы
- •Кристалдық тордағы электрондардың динамикасы. Эффективті масса
- •Металдардың электрөткізгіштігі
- •Кристалдардағы энергетикалық зоналар
- •Жартылай өткізгіштер
- •Жартылай өткізгіштердің меншікті өткізгіштігі
- •Жартылай өткізгіштердің қоспалы өткізгіштігі
- •Қ оспаның барлық атомдары иондалған кезде өткізгіштік зонадағы электрондар концентрациясы қоспа атомдары концентрациясына тең болады:
- •Ауысудың пайда болуы мен жұмыс принципі
- •Жартылай өткізгішті триодтың (транзистордың) жұмыс істеу принципі
- •Ішкі фотоэффект (фотоөткізгіштік)
- •Фотоэлектрлік құралдар
- •Күн батареялары
- •Жарық диодтары
- •Электрондардың шығу жұмысы
- •Потенциалдардың контактілік айырмасы
- •Термоэлектрлік құбылыстар. Зеебек құбылыстары
- •Пельтье құбылысы
- •4.22 Сурет Пельтье құбылысын түсіндіруге арналған
- •Қатты денелердің жылулық қасиеттері Кристалдық тордың қалыпты тербелістері туралы ұғым
- •Тордың қалыпты тербеліс спектрі
- •Дебай температурасының сипаттамасы
- •Гармоникалық осциллятор. Фонондар
- •Диэлектриктердің жылу сиымдылығы (Дебай теориясы)
- •Электрондық газдың жылу сиымдылығы (металдардың жылу сиымдылығы)
- •Қатты денелердің жылулық ұлғаюы
- •Қатты денелердің жылу өткізгіштігі Тордың жылу өткізгіштігі (диэлектриктердің)
- •Металдардың жылу өткізгіштіктері
- •Видеман-Франц заңы
- •6 Тарау
- •Асқын өткізгіштердің негізгі қасиеттері
- •Асқын өткізгіштік табиғаты.
- •Джозефсон эффектісі
- •Жоғары температуралы асқын өткізгіштік
- •7 Тарау қатты денелердің магнетизмі
- •Атомдардың магниттік моменттерінің табиғаты
- •Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері
- •Ферромагнетиктердің спонтанды магниттелінуінің табиғаты
- •Антиферромагнетизм
- •Ферримагнетизм. Ферриттер
- •7.8 Сурет Магниттік қабылдағыштың ( )-нің температураға тәуелділігі
- •Қорытынды бақылау материалдары (билеттер мен тесттік тапсырмалары)
- •______Аралық_______________________ бақылаудың
- •Материалдары
Асқын өткізгіштердің негізгі қасиеттері
Өздерінің қасиеттеріне байланысты асқын өткізгіштер бірінші текті (таза металдар) және екінші текті (қоспалар) болып екіге бөлінеді.
1.
Қалыпты күйден асқын өткізгіштік күйге
өтудің критикалық температурасы
(6.1-сурет). Әрбір асқын өткізгіштің өзіне
ғана тән
температурасы болады (6.1- кесте). Асқын
өткізгіштік күйге өту болатын
температуралық интервалдың ені бірінші
текті асқын өткізгіштерде шамамен
К
және онда қоспалар мен дефектілерге
байланысты артады.
2
.
-ның
сыртқы магнит өрісі (
)
шамасына тәуелділігі –
көп
болған сайын,
сонша кем болады. (6.2-сурет).
Кейбір
асқын өткізгіштерге арналған
мен
шамалары
6.1 кесте
заттар |
|
|
|
|
|
|
|
|
, К |
1,2 |
3,7 |
4,5 |
7,2 |
9,25 |
14,5 |
18,0 |
23,0 |
|
0,08 |
0,25 |
0,66 |
0,64 |
3,2 |
278 |
199 |
480 |
Б
ұл
тәуелділіктен мынадай қорытынды шығады:
магнит өрісінің кернеулігінің критикалық
мәні (
)
бар, ол асқын өткізгіштік күйді бұзады.
(6.1 кестеде
К
температурадағы мәндері берілген). Заттың асқын өткізгіштік күйден қалыпты күйге өтуін тудыратын
кернеулігі тең магнит өрісі критикалық өріс деп аталады. Берілген температурадағы анықтауға болатын теңдеу:
(6.1)
Мұндағы
-
температурадағы критикалық кернеулік,
осы
күйге өтудің критикалық температурасы.
Асқын
өткізгіштердегі
болуы күшті электромагниттер жасауға
қиындық тудырады. Асқын өткізгіш арқылы
өтетін ток магнит өрісін тудырады, ол
сыртқы өріс сияқты асқын өткізгіштік
күйді бұзады..
критикалық ток
яғни кернеулігі
тең магнит өрісін тудыратын ток.
көп болған сайын,
-да
сонша артады.
3. Асқыш өткізгіш –идеал диэлектрик болып табылады. 1933 жылы Мейсснер және Оксенфельд асқын өткізгіштердің бірден-бір фундаментальды қасиеті – асқын өткізгіштен магнит өрісін итеріп тастау құбылысы (Мейсснер эффектісі). Бұл сыртқы өріс болған кезде асқын өткізгіштің идеал диэлектрик екендігін көрсетеді.
Ары
қарай, Мейсснер эффектісі
болған кезде, асқын өткізгіштік сыртқы
қабатында (қалыңдығы 100–1000 Å ) тұйық
өшпейтін ток индукцияланады және осы
токтың магнит өрісі асқын өткізгіш
қабатындағы сыртқы магнит өрісін
компенсациялауға жеткілікті болады.
Магнит өрісінің өту тереңдігі дегеніміз
магнит өрісі «е»-есе
азаятын қабат қалыңдығы.
4.
Асқын өткізгіштікке өту (және керісінше)
– екінші реттік фазалық ауысу. Металдардың
жылу сиымдылығы тор мен электрондардың
жылу сиымдылықтарының қосындысынан
тұрады. Өте төмен температураларда
:
,
.
Асқын өткізгіштердің жылу сиымдылықтарын
тура өлшеулер
және
болғанда, асқын өткізгіштердің жылу
сиымдылығының секірмелі түрде олардың
қалыпты күйдегі мәндерінен 2-2,5 есе
артатынын көрсетті. (6.4-сурет).
Бұл
кездегі жылу алмасу
.
Бұл 2-ші реттік фазалық ауысулардың
классикалық сипаттамасы.
жылу сиымдылығы асқын өткізгіштер мен
қалыпты металдардағы сияқты болады:
.
Сондықтан, секірмелі түрдегі өзгеріс
өзгерісіне байланысты, яғни өткізгіш
электрондарда қандай да бір қайта
құрулар болады.
5.
Изотоптық эффект. Бұл эффектінің ашылуы
(Максвелл, Рейнольдс, 1950 ж.)асқын
өқткізгіштік теориясын құруда басты
орын алады. Әртүрлі асқын өткізгіштердің
изотоптарын зерттеулер
мен изотоптар массалары арасындағы
байланыстың бар екендігін көрсетті::
,
мұндағы
– изотоптың атомдық массасы.
Изотоп
массасы- кристалл торының сипаттамасы,
ол оның қасиеттеріне әсер етуі мүмкін.
Мысалы, тордың қалыпты тербелістерінің
жиілігі
.
Бірақ асқын өткізгіштер – металл
электрондарының қасиеттері, ендеше
кристалдық тор (атомдар массалары)
өткізгіш электрондарға әсер етеді.
