Физика конденсированного состояния

Представлена лабораторная работа по курсу общей физики. Изложены основные теоретические сведения о дифракции электронов на кристаллах и ее применении для определения межплоскостных расстояний — методе электронографии. Дано описание экспериментальной установки, описана методика выполнения эксперимента по определению межплоскостных расстояний кристалла графита, приведены порядок обработки полученных результатов и контрольные вопросы, требования к отчету о работе.

В работе методом квантовой молекулярной динамики исследуются термодинамические свойства α-фазы и жидкого урана. Проведены расчеты изотерм и равновесных свойств (давления, температуры, внутренней энергии) вдоль изохор и изотерм для плотностей 16.5–41.1 г/см3 и температур до 60000 K. Исследуется зависимость теплового давления от температуры и внутренней энергии. Проведена оценка границы плавления α-фазы урана. На основе полученного в данной работе уравнения состояния рассчитана ударная адиабата до давлений 1.5 TПа. Результаты находятся в хорошем согласии с опубликованными экспериментальными данными и результатами расчетов по другим теоретическим моделям.

Были предложены и исследованы новые аллотропные формы углерода, определены их упругие свойства: твердость по Виккерсу и объемный модуль упругости. Найдены давления фазовых переходов из графита в новые фазы углерода.

В работе приведены основные положения квантовой теории электропроводности полупроводников и выпрямляющих свойств р-n-перехода. Описаны экспериментальные методы определения характерных параметров полупроводниковых диодов.

Дан краткий обзор основных понятий и соотношений зонной теории электропроводности твердых тел. Изложена методика измерений вольт-амперных характеристик образцов из полупроводниковых материалов, а также методика расчета значений ширины их запрещенной зоны.

Рассматривается теория магнитной цепи, состоящей из железного магнитопровода с двумя воздушными зазорами. Приведены описание лабораторной установки, результаты выполнения лабораторного опыта и их обсуждение.

Одним из мощных методов изучения электрических свойств керамических материалов является метод импеданской спектроскопии, который широко используется в исследовательских лабораториях во всем мире. В то же время отсутствует учебная литература, связывающая возможности данного метода и современные взгляды на природу диэлектрической релаксации в неоднородных материалах, тогда как эти знания необходимы современному специалисту в области материаловедения. Настоящая работа ставит целью устранить, хотя бы частично, возникшее противоречие.

На страницах журнала освещаются результаты научно-исследовательских работ, выполненных в вузах и НИИ, методические аспекты преподавания с учетом современных требований и форм обучения, дается информация о научных конференциях. Формируются специальные выпуски по тематическому признаку.