Перенос ионов в твердых телах с высокой ионной проводимостью

• Автор: Цидильковский, Владислав Исаакович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПОДВИЖНОСТЬ КЛАССИЧЕСКОЙ ЧАСТИЦЫ В

ПЕРИОДИЧЕСКОМ ПОТЕНЦИАЛЕ И ИОННЫЙ ЭФФЕКТ ХОЛЛА В СУПЕРИОННЫХ ПРОВОДНИКАХ

1.1. Введение. Континуальный стохастический подход к описанию переноса классических частиц в кристаллах.

1.2. Подвижность классической частицы в дву и трехмерном периодическом потенциале

1.2.1. Новый класс решений уравнения Смолуховского и аналитические выражения для подвижности.

1.2.2. Обсуждение результатов.

1.3. Ионный эффект Холла в кристаллах

1.3.1. Состояние проблемы.

1.3.2. Описание ионного эффекта Холла в рамках континуального стохастического подхода.
1.3.3. Обсуждение результатов.
1.4. Резюме.
ГЛАВА 2. ИОННАЯ ТЕРМОЭДС В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ
2.1. Введение.
2.2. Одночастичная ионная термоэдс в рамках континуального стохастического подхода.
2.2.1. Режим слабого трения.
2.2.2. Режим сильного трения
2.2.3. Обсуждение результатов.
2.3. Влияние межионных корреляций
на прыжковую ионную термоэдс
2.3.1. Термоэдс с учетом корреляций, обусловленных запретом прыжков в занятые узлы
2.3.2. Обсуждение результатов
2.4. Резюме
ГЛАВА 3. КЛАСТЕРНЫЙ МЕТОД УЧЕТА МНОГОЧАСТИЧНЫХ КОРРЕЛЯЦИЙ ПРИ ПРЫЖКОВОМ ПЕРЕНОСЕ.
ДИФФУЗИЯ КИСЛОРОДА В УВа2Сизх
3.1. Ведение. Проблема описания прыжкового переноса сильно взаимодействующих частиц.
3.2. Динамический кластерный метод.
3.3. Перенос кислорода в УВа2СизОбх.
3.3.1. Модель, приближения, аналитические результаты.
3.3.2. Результаты расчетов. Проводимость, коэффициенты химической диффузии и самодиффузии кислорода
3.4. Обсуждение
3.5. Резюме.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приложение 1
Приложение 2
ЛИТЕРАТУРА


Впервые получено аналитическое решение задачи об ионной термоэдс кристалла в режимах сильного и слабого обмена энергией между подвижными ионами и матрицей для произвольной формы потенциального рельефа вдоль траектории движения носителя тока. Впервые получено точное решение задачи о влиянии корреляций, обусловленных запретом прыжков в занятые узлы, на прыжковую термоэдс классических частиц в кристаллах. Разработан новый метод расчета процессов прыжкового переноса сильно взаимодействующих частиц в периодических решетках. Метод основан на построении кластерных разложений для кинетических коэффициентов и позволяет строгим и систематическим образом учитывать различные корреляции между носи телями тока. Выполненные с помощью разработанного метода расчеты переноса кислорода в УВа2Сизх с учетом взаимодействия между мобильными ионами кислорода впервые позволили объяснить все основные, надежно установленные, особенности поведения коэффициентов химической диффузии и самодиффузии, их эффективных энергий активации в УВагСизОбх при повышенных температурах. Найденные точные выражения для подвижности в дву и трехмерном периодическом потенциале позволяют не только непосредственно анализировать явления переноса например, поверхностную диффузию при сложной форме потенциального рельефа, но и проверять точность различных приближенных и численных методов. Развитая теория ионного эффекта Холла дает возможность оценивать число ионов носителей тока что немаловажно, поскольку для ТЭ оценка числа ионов, участвующих в переносе часто является серьезной проблемой. Полученные результаты для ионной термоэдс дают дополнительные возможности для анализа механизмов переноса ионов, в частности, позволяют делать определенные заключения о характере обмена энергией между мобильными ионами и решеткой, роли межионных взаимодействий, концентрации подвижных ионов. Разработанный динамический кластерный метод расчета процессов прыжкового переноса сильно взаимодействующих частиц представляется перспективным для использования в широком круге задач теории переноса в современных ТЭ и ЗИП, где концентрация мобильных ионов как правило не мала. Полученные с помощью разработанного метода результаты, касающиеся переноса кислорода в УВа2СизОбх , важны не только потому, что впервые дали возможность объяснить все основные особенности диффузии кислорода в объекте, интерес к которому огромен, и где диффузия решающим образом влияет на свойства. Эти результаты показали также, что для понимания механизмов переноса в подобных соединениях с высокой концентрацией подвижных ионов корректный и последовательный учет взаимодействий между ними необходим. Новый класс точных решений уравнения Смолуховского, описывающего классическое движение частиц в дву и трехмерном периодическом потенциале, и соответствующие аналитические выражения для подвижности и коэффициента диффузии. Теория ионного эффекта Холла в кристаллах, основанная на континуальном стохастическом подходе. Теоретическое описание ионной тсрмоэдс в кристаллах в рамках континуального стохастического подхода. Точное решение задачи о влиянии корреляций, обусловленных запретом прыжков в занятые узлы, на прыжковую ионную термоэдс. Динамический кластерный метод расчета процессов прыжкового переноса сильно взаимодействующих частиц в периодических решетках. Результаты расчета с помощью разработанного динамического кластерного метода коэффициентов диффузии кислорода в V с учетом взаимодействия между ионами кислорода. Апробация работы. Публикации. По теме диссертации опубликовано работы, в том числе 8 статей и тезисов докладов. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав с резюме к каждой главе, заключения, двух приложений и списка цитированной литературы. Объем диссертации составляет 0 страниц, включая рисунков и список литерату ры, содержащий 2 наименования. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы, кратко изложено ее основное содержание и результаты, выносимые на защиту.