應用解析平均場方法研究ε-O-,2-和Si-,3-N-,4-的熱力學性質.pdf

1、物態(tài)方程(EOS)是描述處于熱力學平衡狀態(tài)下的物質系統(tǒng)中各狀態(tài)變量之間關系的一個函數(shù)表達式，用來表達在一定熱力學條件下物質的性狀。對它的研究一直是物理學中的一個基礎課題和重要內容。 本文論述了物態(tài)方程的一些基本理論及固體的有關熱力學性質研究方法，重點介紹了自由體積理論(FVT)和解析平均場方法(AMFP)，并將解析平均場方法(AMFP)應用于ε相固態(tài)氧及氮化硅的熱力學性質研究，取得了一些有意義的理論計算結果。本文之所以選取固態(tài)氧

2、及氮化硅作為研究對象，原因在于：固態(tài)氧具有金屬性、磁性、超導性、光學性質等許多特性，隨著溫度和壓強的改變，它又表現(xiàn)出一系列復雜的相變，并在不同的相表現(xiàn)出不同的物理化學性能，長期以來一直是人們研究的熱點；氮化硅具有高強度、高熔化溫度、高硬度、耐磨、耐腐蝕，尤其是高溫下表現(xiàn)出極強的機械性能，它已成為許多工程及科研方面的理想材料。另外，它還具有寬禁帶半導體的性能，在電子科學技術中也具有重要的潛在應用價值，是近年來國內外材料科學和凝聚態(tài)物理學科

3、的研究熱點。 本文的具體工作有：根據(jù)解析平均場方法(AMFP)，我們獲得了ε相固態(tài)氧和氮化硅的自由能、內能及物態(tài)方程的解析表達式；通過擬合現(xiàn)有的實驗數(shù)據(jù)，我們確定了物態(tài)方程勢函數(shù)中的參數(shù)，并將使用解析平均場方法(AMFP)獲得的理論計算結果同實驗數(shù)據(jù)進行了比較分析，發(fā)現(xiàn)我們的計算結果同實驗數(shù)據(jù)吻合的相當好，這也證實了解析平均場方法(AMFP)非常適合于研究￡相固態(tài)氧及氮化硅的熱力學性質；根據(jù)解析平均場方法(AMFP)，我們進一步