등방성 고체
Isotropic solid응집물질 물리학과 연속체 역학에서 등방성 고체는 물리적 특성이 시스템의 방향과 독립적인 고체 물질을 말합니다.원자의 유한한 크기와 결합 고려사항은 원자 위치의 진정한 등방성이 고체 상태에서 존재하지 않음을 보장하는 반면, 결정 시스템 내에 존재하는 대칭 또는 표본에 대한 방향 평균의 효과(예:)로 인해 주어진 특성의 측정이 등방성 결과를 산출할 수 있다.비정질 고체 또는 다결정 금속).등방성 고체는 이론의 극적인 단순화를 가능하게 하는 경향이 있기 때문에 물질의 물리적 거동에 대한 모델을 개발할 때 관심을 갖는 경향이 있다. 예를 들어, 입방정계의 금속에 대한 전도성은 [1]텐서가 아닌 단일 스칼라 값으로 설명될 수 있다.또한 입방정 결정체는[2] 열팽창에 대해 등방성이며 가열 [3]시 모든 방향으로 균등하게 팽창합니다.
등방성을 동질성과 혼동해서는 안 된다.동질성은 시스템의 특성이 방향이 아닌 위치에 독립되어 있는 것으로 특징지어진다.또한 입방정계를 포함한 모든 결정구조는 특정 성질에 대해서는 이방성이고 다른 성질에 대해서는 등방성입니다(예를 들어 밀도).[4] 결정 특성의 이방성은 결정 내에 존재하는 대칭뿐만 아니라 특성을 기술하는 데 사용되는 텐서의 등급에 따라 달라집니다.예를 들어 입방정 내의 회전대칭은 유전율(2등급 텐서 특성)이 모든 방향에서 동일함을 보장하는 반면, 육각형 시스템의 대칭은 측정이 기본 [5]평면 내에서 이루어졌는지 여부에 따라 측정이 달라질 것을 지시한다.유전율과 광학적 굴절률의 관계로 인해 입방정 결정체는 광학적으로 등방성이며 육방정 결정체는 광학적으로 이방성이 될 것으로 예상됩니다. 입방정 및 육방정 CdSe의 광학적 특성 측정은 이러한 [6]이해를 확인합니다.
거의 모든 단결정 시스템은 기계적 특성과 관련하여 이방성이며, 텅스텐은 기계적 등방성을 허용하는 적절한 비율로 존재하는 강성 텐서 계수를 가진 입방 금속이기 때문에 매우 주목할 만한 예외입니다.그러나 일반적으로 입방정 결정은 기계적으로 등방성이 아니다.그러나 구조용 강철과 같은 많은 재료는 다결정 상태에서 만나 사용되는 경향이 있습니다.재료 내 입자의 무작위 방향 때문에 측정된 기계적 특성은 겉보기 등방성의 순효과와 함께 다른 결정학적 방향과 관련된 값의 평균이 되는 경향이 있다.그 결과 영률 등의 파라미터는 결정학적 [7]방향과는 무관하게 보고되는 것이 일반적입니다.고체를 기계적 등방성으로 취급하면 변형과 파괴(및 전위에 의해 생성되는 탄성장)의 분석이 매우 간단해집니다.단, 특정 유형의 변형 및 재결정 과정의 결과로 입자의 선호 배향이 발생할 수 있으며,[7] 이는 고체의 기계적 특성에 이방성을 발생시킵니다.
레퍼런스
- ^ Ashcroft, Neil W.; Mermin, N.David (1976-01-02). Solid State Physics. Cengage Learning. pp. 250. ISBN 9780030839931.
- ^ Newnham, Robert. E. (2005-01-27). Properties of Materials: Anisotropy, Symmetry, Structure. Oxford University Press. pp. 60–64. ISBN 9780198520764.
- ^ Vail, J.M. (2003-04-24). Topics in the Theory of Solid Materials. CRC Press. pp. 34–47. ISBN 9780750307291. Retrieved 31 January 2014.
- ^ Nye, J.F. (1985-07-11). Physical Properties of Crystals: Their Representation by Tensors and Matrices. Oxford University Press. pp. xv–xvi. ISBN 9780198511656.
- ^ Newnham, Robert. E. (2005-01-27). Properties of Materials: Anisotropy, Symmetry, Structure. Oxford University Press. pp. 79–85. ISBN 9780198520764.
- ^ Ninomiya, Susumu; Adachi, Sadao (1995-06-19). "Optical properties of cubic and hexagonal CdSe". Journal of Applied Physics. 78 (7): 4681–4689. Bibcode:1995JAP....78.4681N. doi:10.1063/1.359815.
- ^ a b Courtney, Thomas H. (2005-12-01). Mechanical Behavior of Materials. Waveland Press Inc. pp. 47–61. ISBN 9781577664253.
- ^ Cai, Wei; Nix, William D. (2016-08-21). Imperfections in Crystalline Solids. Cambridge University Press. pp. 369–417. ISBN 9781107123137.
외부 링크
- Liu, I-Shih (2002-05-28). Continuum Mechanics. Springer. pp. 86–88. ISBN 9783540430193. Retrieved 31 January 2014.
