無(wú)機(jī)材料物理性能習(xí)題解答關(guān)振鐸-張中太--焦金生版(存儲(chǔ)版)
【正文】 5 MPa,求沿圖中所示之方向的滑移系統(tǒng)產(chǎn)生滑移時(shí)需要的最小拉力值，并求滑移面的法向應(yīng)力。解：因?yàn)? 117 求融熔石英的結(jié)合強(qiáng)度。解 c/W=, Pc=50* ,B=10, W=10，S=40 代入下式：= =62*（++）=*== J/m2121 一鋼板受有長(zhǎng)向拉應(yīng)力350MPa，如在材料中有一垂直于拉應(yīng)力方向的中心穿透缺陷，長(zhǎng)8mm(=2c)。Y===(1) c=2mm, (2) c=, c=2um, 2 材料的熱學(xué)性能21 計(jì)算室溫（298K）及高溫（1273K）時(shí)莫來(lái)石瓷的摩爾熱容值，并請(qǐng)和按杜龍伯蒂規(guī)律計(jì)算的結(jié)果比較。28 在一維雙原子的點(diǎn)陣中：（1）若求證存在關(guān)系？（2）證明在L=，聲頻支中所有輕原子靜止，而光頻支中所有重原子靜止，并畫出此時(shí)原子的振動(dòng)圖像。（2）在具有陰離子空位TiO2x非化學(xué)計(jì)量化合物中，其電導(dǎo)率與氧分壓的關(guān)系。47 一硅半導(dǎo)體含有施主雜質(zhì)濃度，和受主雜質(zhì)濃度，求在T=300K時(shí)（）的電子空穴濃度以及費(fèi)米載流了濃度。9’ 。解：此題通過(guò)內(nèi)應(yīng)力分布為，可見(jiàn)為90176。63 鎂橄欖石(Mg2SiO4)瓷的組成為45%SiO2,5%Al2O3和50%MgO,在1400℃燒成并急冷（保留玻璃相），陶瓷的εr=。62 一塊1cm*4cm*，,。答:鐵磁材料的五種相互作用能分別為: 交換能Fex,磁晶各向異性能Fx,磁彈性能Fσ,退磁場(chǎng)能Fd和外磁場(chǎng)能FH相鄰原子電子自旋的單位體積內(nèi)的交換能A0時(shí),電子自旋不平行,則會(huì)引起系統(tǒng)交換能的增加, Fex0,只有當(dāng)不考慮自旋軌道耦合時(shí),交換能Fex是各向同性的.磁晶各向異性能Fx,是飽和磁化強(qiáng)度矢量在鐵磁材料中取不同方向時(shí)隨時(shí)間而改變的能量,僅與磁化強(qiáng)度矢量在晶體中的相對(duì)晶軸的取向有關(guān),會(huì)導(dǎo)致鐵磁體的長(zhǎng)度和體積的大小發(fā)生變化,出現(xiàn)所謂的磁致伸縮鐵磁體在受到應(yīng)力作用時(shí)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的應(yīng)變,從而引起磁彈性能Fσ,包括由于自發(fā)形變而引起的磁應(yīng)力能,包括外加應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力鐵磁體在外磁場(chǎng)中具有位能成為外磁場(chǎng)能FH,外磁場(chǎng)能是鐵磁體磁化的動(dòng)力有限尺寸的鐵磁體材料,受到外加磁場(chǎng)H的變化,會(huì)在兩端面上分別出現(xiàn)正負(fù)磁荷,從而產(chǎn)生減弱外磁場(chǎng)的磁場(chǎng)Hd,均勻磁化材料的退磁場(chǎng)能Fd為: 510用能量的觀點(diǎn)說(shuō)明鐵磁體內(nèi)形成磁疇的原因答:根據(jù)熱力學(xué)定律,，分成磁疇后比分成磁疇前能量縮小,故鐵磁材料自發(fā)磁化后必然分成小區(qū)域的磁疇,使總自由能為最低,退磁場(chǎng)能是形成磁疇的原因511 設(shè)立方晶體鐵磁材料的，計(jì)算其單疇的臨界尺寸。解：垂直于板面方向磁化,則為垂直于磁場(chǎng)方向J = μ0M = 1Wb/m2退磁場(chǎng)Hd = NM大薄片材料,退磁因子Na = Nb = 0, Nc = 1所以Hd = M = ==105A/m52試證明拉莫進(jìn)動(dòng)頻率WL = 證明:由于逆磁體中自旋磁矩相互抵消,只須考慮在磁場(chǎng)中電子軌道運(yùn)動(dòng)的變化,按照動(dòng)量矩定理,電子軌道動(dòng)量l的變化等于作用在磁矩μl的力矩,即:= μl ,式中B0 = μ0H為磁場(chǎng)在真空中的磁感應(yīng)強(qiáng)度.而 μl = 上式改寫成: ,又因?yàn)樗?在磁場(chǎng)B0電子的軌道角動(dòng)量l和軌道磁矩均繞磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn),這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)稱為拉莫運(yùn)動(dòng),拉莫運(yùn)動(dòng)的頻率為53 退磁因子與哪些因素有關(guān)？試計(jì)算下列情況的N值：（1）被磁化的球形磁體；（2）垂直于軸線方向磁化的細(xì)長(zhǎng)圓形磁棒；（3）平行平面磁化的無(wú)限大薄圓形磁片。試回答以下問(wèn)題：（1）設(shè)N=1023cm3,k=”*, Si(Eg=),TiO2(Eg=)在室溫（20℃）和500℃時(shí)所激發(fā)的電子數(shù)（cm3）各是多少：（2）半導(dǎo)體的電導(dǎo)率σ（）可表示為式中n為載流子濃度（cm3），e為載流子電荷（*1019C）,μ為遷移率（）當(dāng)電子（e）和空穴（h）同時(shí)為載流子時(shí)，假定Si的遷移率μe=1450（），μh=500（），且不隨溫度變化。(2) 若給定T1=500K，σ1=109（T2=1000K，σ2=106（ 計(jì)算電導(dǎo)活化能的值。=226*==447℃2系統(tǒng)自由能的增加量，又有若在肖特基缺陷中將一個(gè)原子從晶格內(nèi)移到晶體表面的能量求在0℃產(chǎn)生的缺陷比例（即）是多少？25在室溫中kT=,，采用玻爾茲曼統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)計(jì)算時(shí)，相對(duì)于費(fèi)米狄拉克統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)計(jì)算的誤差有多少？26 NaCl和KCl具有相同的晶體結(jié)構(gòu)，它們?cè)诘蜏叵碌腄ebye溫度θD分別為310K和230K，*102J/(),試計(jì)算NaCl在5K和KCl在2K的定容摩爾熱容。(3)2
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