相变物理测验考试

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1、1、热力学标准的相变分类，一级相变和连续相变区别；由状态方程确定临界点；范德瓦耳斯气液相变理论；克拉珀珑方程的应用。n级相变：相变点系统的热力学势的n-1级导数保持连续，而其n级导数不连续临界点满足以下条件，摩尔临界体积Vc,m=3b临界压强pc=a/27b临界温度Tc=8a/27Rb范德瓦耳斯方程2、钙钛矿结构BaTiO3的三个相变的结构变化；SrTiO3在100K附近相变的结构变化；KH2PO4(KDP)的有序化相变。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。BaTiO3在120oC发生立方四方结构相变，铁电相变T

2、i原子偏离八面体中心，低温平衡值位移0.12AngstromSrTiO3在100K发生立方四方位移型相变。氧八面体发生有规则的倾斜，角度为1.3oKDP晶体基团PO4四面体中间氢原子存在两个对称的偏心位置,在123K发生有序无序相变,也是顺电铁电相变聞創沟燴鐺險爱氇谴净。3、什么是铁电相变；什么是铁弹相变。铁电体在顺电相与铁电相之间的相变为铁电相变。铁弹体（存在应力应变回滞曲线）在铁弹相与顺弹相之间的相变为铁弹相变。1、热力学亚稳区的相变，成核生长，失稳分解；简单描述失稳分解，失稳分解的热力学条件。

3、当外界条件(例如温度，压力等)的变化使系统中某一相处于亚稳态，它便出现了转变为一个或几个较为稳定的新相的倾向。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。只要相变的驱动力足够大，这种转变就将借助于吉布斯的第一类涨落，亦即小范围内程度甚大的涨落而开始。这种小范围的区域即为新相的胚芽。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。由于胚芽与母相结构不同，它们之间一定存在界面。对于尺寸很小的胚芽，它的出现带来的体自由能下降不足以补偿界面能的增加，它经短暂的存在之后必将复归于消失。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。但是由于热涨落的作用，新相的胚芽将不断地出现。偶尔

4、地，由于一连串有利的涨落，某一胚芽的尺寸增大到如此之大，以致于它可以稳定地存在并继续长大。这种尺寸大于某一临界值的胚芽被称为新相的核心或晶核。核心的出现标志着相变的开端，核心很小，理论的估算和实验观测都表明，它的尺寸在1至5纳米之间。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。这里在对核心形成的原子过程进行分析的基础上讨论核心的尺寸，形态，形成势垒和生成速率，同时分析一些重要物理量及缺陷对它们的影响。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。材料在强辐照下达到稳态时，其中点缺陷的浓度远高于其热平衡浓度。这不仅使扩散系数增大很多，导致一些原来

5、因受扩散控制无法进行的相变可以发生，而且大量的过饱和点缺陷甚至可能改变系统中各相的相对稳定性，使一些按平衡相图为稳定的相变为亚稳或失稳，而出现一些平衡相图上不存在的新相。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。对应升温有序相失稳。一级相变温度无序相失稳温度2、相变的驱动力是什么？为什么在成核一生长机理相变中，要有一点过冷或过热才能发生相变?什么情况下需过冷，什么情况下需过热？鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。过冷、过热、温度驱动力：在定温定压条件下，大气压强下，系统的自由能F近似趋于最小值，系统中自由能的下降是相变的驱动力。压力

6、和浓度驱动力：相变过程的推动力应为，过冷度、过饱和浓度、过饱和蒸汽压。由热力学第二定律，在等T，P下，时，，时，假定DH，DS不随T变化，，若过程放热，DH<0，则DT>0，即T0，则DT<0，即T>TC，必须过热。故相变推动力可表示为过冷度(DT)1、什么是均匀成核？均匀成核的临界核心的尺寸，成核势垒。考虑一小块稳定的新相b相在亚稳的母相a相中生成。由于b相更为稳定，这将导致系统体自由能的下降。同时，由于b相和a相在结构上有明显差异，两者之间必定存在界面，界面能

7、使系统的自由能上升。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。如果两相都是固相，b相的出现还会导致弹性畸变，畸变能与b相区的体积成正比。可以写出系统总自由能的改变为为b相区的体积，为两相界面的面积为单位体积b相产生所引起的弹性畸变能为单位面积相界面的能量，自由能存在一个极大值，对应可以求出相应的半径显然，半径小于临界半径的b相区(或者称为b相的胚芽)是不稳定的，而半径大于临界半径的b相区(或者称为b相核心)是稳定的，可以继续长大。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。,为形成一个临界核心所必须越过的势垒，它又称为成核功。2、什么是非均

8、匀成核？存在平表面的临界核心的尺寸，成核势垒；晶界面上的成核的临界尺寸，成核势垒。如果相变系统中各个位置上成核的可能性并不相同。在这种情况下，核心在系统中将不是均匀分布的，相应的成核现象被称为非均匀成核。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。由上面两式立即可求出临界核心的半径，以及成核势垒，1、简述朗道理论，序参量和对称破缺；单个序参量的朗道二级相变理论的数学描述；朗道二级相变理论的极化率与温度关系；朗道二级相变理论给出的序参量，比热，极化率相关的临界指数。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。朗道