Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Структурные фазовые переходы в моноатомной конденсированной среде

Б. И. Седунов

Московский институт делового администрирования

 

В результате компьютерной обработки справочных баз данных по теплофизическим свойствам моноатомных конденсированных сред получена статистическая модель [1,2,3], с высокой точностью описывающая наблюдаемые температурные и объёмные зависимости важнейших термодинамических функций. Ключом к построению модели явилась достаточно простая зависимость потенциальной энергии U = H – 1,5 RT – PV  моноатомных жидкостей и реальных газов от температуры T и объёма V:                                                

- U/R = z \epsilon /(1 + f Exp(- \epsilon /T)).                                (1)

 

Здесь H – энтальпия, P – давление, \epsilon -энергия связи атома со своим соседом (в температурных единицах); z – половина максимально возможного числа связей атома с соседями в плотной жидкости;  f = ( V – V_0 (V))/ V_a -фактор свободы, равный отношению свободного объёма (который равен разности среднего объёма V, приходящегося на атом в среде, и исключённого объёма  V_0 (V))  к собственному объёму атома   V_a , определяемого из низкотемпературных параметров кристаллической решётки.

Путём минимизации разброса экспериментальных данных относительно формулы (1) удаётся найти величины параметров z, \epsilon и зависимость V_0 (V). Обнаружена немонотонная зависимость V_0 (V), что говорит о наличии структурного фазового перехода нового типа. В отличие от фазового перехода второго рода, в данном случае происходит скачок первой производной от объёмной зависимости параметра V_0 (V), входящего в выражение для термодинамической функции. Для такого перехода подходит название «мягкий фазовый переход». Подобные переходы трудно заметить при низкой точности эксперимента, но при современной точности на уровне сотых долей процента компьютерная обработка данных позволяет не только заметить, но и детально исследовать и интерпретировать механизм мягкого перехода.

Мягкий переход позволяет выделить структурные особенности чисто жидкостного и газового состояний. В жидкостном состоянии исключённый объём с уменьшением плотности падает от величины, близкой к объёму атома в максимально плотной жидкости, до величины, приближающейся к собственному объёму атома. Газовая ветвь у аргона начинается при плотности, на несколько процентов превышающей критическую. С уменьшением плотности реального газа сначала происходит рост исключённого объёма, сменяющийся падением до величины собственного объёма атома в пределе малых плотностей. Максимум величины исключённого объёма на газовой ветви  достигается при среднем числе связей атома в кластере, близком к 4, что говорит о преобладании на газовой ветви сетчатой структуры связей с тяготением к тетраэдральной сетке типа структуры алмаза.

Литература

1.      Б.И. Седунов. «Структурные переходы в простых жидкостях». Идеи, Гипотезы, Решения. М. ВНТИЦ, № 2, 2001.

2.      Б.И. Седунов "Анализ механизма взаимодействия атомов в простых конденсированных средах". Электронный журнал "Исследовано в России", 79, стр. 869-883 http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2001/079.pdf

3.      B. Sedunov “Simple materials thermophysical properties computational analysis”. A report to NATO ASI ‘Computational materials science’, Italy, 2001.

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика