2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2, 3  След.
 
 нашел ли металлург решение ур-яШредингера(т/д для эл.конф.Fe
Сообщение17.11.2007, 21:18 


17/11/07
35
PACS 05.70.-a; 31.10.+z.
О возможностях метода термодинамического описания электронной конфигурации на примеер железа.
Аспирант Национальной металлургической академии Украины Венец Ю.С.

С позиций ранее предложенного термодинамического описания электронной конфигурации для электронного газа в твердом железе предложено использовать(показана справедливость) уравнение Менделеева-Клапейрона, что рассматривается как его обоснование на этом уровне. Скорректирована модель электронной конфигурации атомов железа и предположено расчетное соотношение размеров электронных d-подорбиталей в возбужденном и невозбужденном состояниях электронов и предположены их направления в решетке. Рассчитан коэффициент линейного расширения железа как функция отклонений размера d-рбитали от размера по уравнению Менделеева-Клапейрона с учетом искажения eg-подорбитали. Модель растворимости газов в железе согласно принципа Юм–Розери уточнена обоснованием зависимости размерного фактора от изменения электронной конфигурации d–орбитали атомов железа.

Материалы ДОСТУПНЫ теперь в Word-формате
данная статья: http://venets2008.narod.ru/3.doc
Статья по мехсвойтвам, на которую есть в матералах ссылка http://venets2008.narod.ru/2.doc
Первая статья по этой теме http://venets2008.narod.ru/1.doc


C уважением, Венец Юрий.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение18.11.2007, 09:27 


17/11/07
35
Принято считать, что во всем температурном интервале существования аллотропной модификации железа ее электронная конфигурация постоянна (сегодня нет решения уравнения Шредингера для многоэлектронных атомов) --- [Григорович В.К. Металлическая связь и структура металлов.-М.:Наука,-1988,-296с.]

Не является ли это решением уравнения Шредингера для железа???

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение19.11.2007, 12:56 
Аватара пользователя


25/08/07

572
с Уралу
Цитата:
(сегодня нет решения уравнения Шредингера для многоэлектронных атомов)


Это не так, задача очень сложна, и найти решение порой очень трудно.
Есть мощные приближенные методы (Хартри - Фока к примеру)
НО в принципе решение есть .....

Насчет твердотельных задач решение для атома особенно не интересно, особенно в металле.... необходимы зонные расчеты, это тоже делается, тоже не просто .....
Забудьте про Шредингера ... у вас некая модель ... я так думаю квазиклассическая...
Вы про модель Друде слышали?

Что у вас отправная точка? Надеюсь не уравнение Шрёдингера?

забавно получается, мы с вами общаемся на трех форумах сразу..

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение19.11.2007, 14:05 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/01/06
1037
Цитата:
Насчет твердотельных задач решение для атома особенно не интересно, особенно в металле.... необходимы зонные расчеты, это тоже делается, тоже не просто .....


Г-н Морозов прав. Тут больше интерес вызывает геометрия элементарной ячейки. Даже в методе сильной связи волновые функции атомов (точнее матричные элементы на них) являются подгоночными эмпирическими параметрами (речь идет об полуэмпирическом методе сильной связи).

Цитата:
Забудьте про Шредингера ... у вас некая модель ... я так думаю квазиклассическая...
Вы про модель Друде слышали?


А тут я несогласен. На модели Друде далеко не уедешь, особенно при сверхнизких температурах или сильном вырождении. Много квантовых эффектов, которые она не учитывает и тут надо как раз плясать от ур-я Шредингера. Приближение Хартри-Фока, там все начинается именно с уравнения Шредингера , только поnенциал "специальный", учитывающий влияние (N-1) электронов на рассматриваемый "пробный" электрон. Приближение Хартри-Фока дает поправку к энергии для одноэлектронного приближения, так же можно здесь учесть обменное взаимодействие. Однако и этого во многих задачах бывает недостаточно, так как не учитываются кулоновские корреляционные эффекты. Что бы их учесть, конечно, лучше уже работать не в Шредингеровской картине, а в представлении Гейзенберга или взаимодействия. Но они являются всего лишь другой формой того же ур-я.

Цитата:
сегодня нет решения уравнения Шредингера для многоэлектронных атомов


Точного нет, а приближенные, но высокоточные есть. Ваша "теория" не дает преимущества ни в чем, по сравнению с уже существующими. Если это нетак, то приведите пример эффекта, который современная теория несмогла описать или описывает не так точно, как Ваша.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение19.11.2007, 14:49 
Аватара пользователя


25/08/07

572
с Уралу
Цитата:
А тут я несогласен. На модели Друде далеко не уедешь, особенно при сверхнизких температурах или сильном вырождении.


Правильно...
Но товарища интересуют температуры далеко не низкие ...металлургия однако....

вопрос накравлена на отыскание разумного начала в работе...

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение19.11.2007, 16:29 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/01/06
1037
Цитата:
вопрос накравлена на отыскание разумного начала в работе...


Поддерживаю. Вопросы к автору. Что нужно посчитать, что является неизвестным? Какие процессы иследуются? В чем особенность этих процессов, нужно ли вообще знать особенности электронной структуры для их понимания?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение19.11.2007, 19:02 


17/11/07
35
Цитата:
Точного нет, а приближенные, но высокоточные есть. Ваша "теория" не дает преимущества ни в чем, по сравнению с уже существующими. Если это нетак, то приведите пример эффекта, который современная теория несмогла описать или описывает не так точно, как Ваша.

Цитата:
Вопросы к автору. Что нужно посчитать, что является неизвестным? Какие процессы иследуются? В чем особенность этих процессов, нужно ли вообще знать особенности электронной структуры для их понимания?

Мы термодинамически описали переходы на внешней d-орбитали при температуре можно сказать с 0С до плавления. Да и Менделев с Клапейроном, которых мы показали в твердом железе вроде впервые, нам были бы не нужны. Все это не из нашей области--металлургии, но нам нужен "размерный и электронный фактор" в принцип Юм-Розери для описания растворимости газов в железе как отправной точке для выхода на реальные стали, который уже просчинан и подтвержден, но нет нашей ссылки на размер хотя бы в металлофизическом журнале и, как максимум, в соавторстве с компетентным и уверенным в этой области человеком. Как минимум, благодарны за Ваше обсуждение.

Вопрос о Шредингера возник из противоречия(описанной в первой статье по теме) в той же растворимости газов в железе "как электронный фактор" из книги:"сегодня нет решения уравнения Шредингера для многоэлектронных атомов" [Григорович В.К. Металлическая связь и структура металлов.-М.:Наука,-1988,-296с.], на которую на единственную как сковозную для металла и эл. структуру мы ссылались.

Суть противоречия:
На растворимость элементов друг в друге по правилу Юм-Розери влияют размерный и электронный факторы. В электронной конфигурации у переходных металлов внешней является d-орбиталь, которая делится на подорбитали t2g и еg.. Из-за отсутствия сегодня решения уравнения Шредингера для многоэлектронных атомов принято считать, что во всем температурном интервале существования аллотропной модификации железа ее электронная конфигурация постоянна (рис. 2). Исходя из этого постоянства и в соответствии с правилом Юм-Розери на растворимость водорода и азота влияет только размерный фактор.
Таким образом можно считать, что растворимость азота и водорода в твердом растворе кристаллической структуры металла лимитируется величиной пор между отдельными атомами. У железа размер атомов определяется размером d-орбитали. Согласно теории атомного строения радиус орбитали, следовательно и атома, постоянен. В атоме при сообщении ему фотона энергии электрон переходит на следующую орбиталь, а не увеличивает занимаемую. Таким образом только размер межатомных пор будет связан с параметрами решетки железа в любой структуре. То есть можно констатировать наличие связи между растворимостью газов в решетке железа и размерами последней. Соответственно, с ростом температуры должна возрастать растворимость в гамма-железе как водорода, так и азота. Последнее противоречит фактическим данным, что может быть объяснено влиянием электронного фактора — а именно изменением распределения электронов железа по орбиталям в аллотропной модификации при увеличении температуры и их взаимодействием с различными газами в твердом растворе.

Как краткий экскурс в состояние дел в растворимости скажу, что растворимость описывалась ранее на атомном уровне разложением в ряд Тейлора влияния легируюищих с эмпирически определямыми табличными и с необъяснимым и не связывающихся для ряда элементов.
Мы же в модели вышли на коэффиценты, которые имеют физ. смысл как направления в решетке, заряды атомов, размеры орбиталей, хоть последнее до сих пор была не наша епархия. Мы уже говорим о механизме растворимости газов в сталях, а не о модели.

И заодно определив в чужой области перераспределения электронов(об отсутствии какого писал Григорович В.К. в "ссылке" и о существовании приблизительных и высокточных услышали от Вас), да к тому же размера их орбиталей посчитали справедливым подвергнуть сомнению его мнение об отсутвии решения, хотим предложить наши термодинамику и размер рассматривать как функциональное описание.

Мы наслышаны о сложности и количестве допущений и расчетов по зонной теории, но простота нашей модели(заметьте, все на уровне институтского курса физики), основанной на общеизвестной термодинамике и позволившей применить классическое ур-е Менделеева-Клапейрона в тв. железе, мощность на нашем уровне металлургии вселяет надежду о чем-то большем, чем растворимость газов в сталях.

Имеем ли право? И еще. Оперировал ли кто-то на атомному уровне? Или правильнее назвать это электронно-конфигурационным?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение19.11.2007, 20:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/01/06
1037
1) Меня тоже интересуют вопросы растворимости, но на другом, микроскопическом уровне. Такие понятие, как размер атома, давление, объем электрона там являютcя нонсенсом. Растворимость одного вещества в другом определяется корреляцией их энергетических структур. Т.е. необходимо знать энергетическую структуру растворяемого вещества и растворителя. Так же приблизительно думает и Юм-Розери (если правильно понимать, что он имел в виду под "размером атома", поскольку он основывался на квантовомеханических представлениях), несмотря на то, что, со времени его активной научной деятельности, научная методика значительно ушла вперед.

2) Предположим вы придумали новую теорию растворимости и можете с бесконечной точностью посчитать коеэффициент растворимости. Вопрос: как из него извлечь информацию об энергетической структуре атома, образующего растворителя (вы ведь именно на это претендуете). Как быть, если элементарная ячейка растворителя, образована несколькими атомами?

3) Вы неответили по поводу физ. процессов и зонной структуры. Какие материалы вы рассматриваете - упорядоченные или нет?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение20.11.2007, 00:36 
Аватара пользователя


25/08/07

572
с Уралу
Цитата:
У железа размер атомов определяется размером d-орбитали. Согласно теории атомного строения радиус орбитали, следовательно и атома, постоянен. В атоме при сообщении ему фотона энергии электрон переходит на следующую орбиталь, а не увеличивает занимаемую.


ничего не понимаю....


причем тут атомы? вроде начали с металла.... что значит следующая орбиталь ...

пожалуйста ничего больше не выставляйте на профессиональной части фиановского форума

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение20.11.2007, 19:14 


17/11/07
35
Во-первых мои вопросы остались без ответа.
Имеем ли право претендовать на новое в области физики? Оперировал ли кто-то термодинамикой на внутриатомном уровне? Или правильнее назвать это электронно-конфигурационным?
Далее:
MOPO3OB писал:
Цитата:
ничего не понимаю....
причем тут атомы? вроде начали с металла....
что значит следующая орбиталь ...
пожалуйста ничего больше не выставляйте на профессиональной части фиановского форума

1) мы от атомного уровня описания растворимости перешли на ВНУТРИатомый, на уровень электронной конфигурации, и показали связь растворимости газов в тв. железе с размером электронных орбиталей и их термодинамическими энергиями, которые сами же и определили. Справедливость показана на впервые рассмотренной справедливости ур-я Менделеева-Клапейрона для электронного газа в твердом железе(извините за повтор написанного ранее).
2) Из школьного курса физики переход электрона при увеличении энергии происходит на следующую по энергии орбиталь, которую мы определили как большего размера исходя из принципа минимума потенциальной энергии.
3)что такое "фиановский" форум? Я не могу посмотреть на МехМатовском форуме ваших прав и положения. Имеете ли право требовать или рекомендовать?
Далее:
Freude писал(а):
1) Растворимость одного вещества в другом определяется корреляцией их энергетических структур. Т.е. необходимо знать энергетическую структуру растворяемого вещества и растворителя. Так же приблизительно думает и Юм-Розери (если правильно понимать, что он имел в виду под "размером атома", поскольку он основывался на квантовомеханических представлениях), несмотря на то, что, со времени его активной научной деятельности, научная методика значительно ушла вперед.

2) Предположим вы придумали новую теорию растворимости и можете с бесконечной точностью посчитать коеэффициент растворимости. Вопрос: как из него извлечь информацию об энергетической структуре атома, образующего растворителя (вы ведь именно на это претендуете). Как быть, если элементарная ячейка растворителя, образована несколькими атомами?

3) Вы неответили по поводу физ. процессов и зонной структуры. Какие материалы вы рассматриваете - упорядоченные или нет?

Энергию железа(растворителя) мы определии ранее как термодинамическую зависимость введеного нами параметра электронной конфигурации(http://venets2008.narod.ru/1.doc).
Энергия азота и водорода, по-видимому, постоянна, так как в описании растворимости фигурируют их число внешних электронов, да и критическую температуру они при наших температурах давно превысили.
Юм-Розери в самой формулировке говорил о "размерном ФАКТОРЕ", а не о размере атома, и потом он и другие этот фактор пытались определять сравнивая размеры атомов.
Азот и водород окружены атомами, они элементы внедрения и располагаютс в тетраэдрических и октаэдрических порах.
И на "3)": Я не знаком а лишь наслышан о зонной теории и не знаком с термином "упорядоченные", но наши материалы своей простотой и возможностями в различных областях металлургии нас удовлетворяют, не говоря о ур-ии Мендеелева-Клапейрона для эл.газа в твердом железе.
Физическим процессом в растворимости, по-видимому, следует считать обнаруженное нами внедрение газов в решетку благодаря искажению еg-подорбитали, которое происходит, как мы предположили и показали, на основании не считавшегося влияния р-орбитали, а образованием кристаллической структуры.

Материалы ДОСТУПНЫ теперь в Word-формате
данная статья: http://venets2008.narod.ru/3.doc
Статья по мехсвойтвам, на которую есть в матералах ссылка http://venets2008.narod.ru/2.doc
Первая статья по этой теме http://venets2008.narod.ru/1.doc

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение20.11.2007, 20:20 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/01/06
1037
Цитата:
Справедливость показана на впервые рассмотренной справедливости ур-я Менделеева-Клапейрона для электронного газа в твердом железе


Справедливость не может быть показана на справедливости, эксперимент нужен. Причем эксперимент правильно поставленный, чтобы преимущества новой теории могли проявить себя в полной мере.

Цитата:
мы от атомного уровня описания растворимости перешли на ВНУТРИатомый, на уровень электронной конфигурации, и показали связь растворимости газов в тв. железе с размером электронных орбиталей и их термодинамическими энергиями, которые сами же и определили


Термодинамика внутри атома. Исходя из школьного и моего университетского образования - это нонсенс, так как термодинамика описывает только макроскопические тела. На внутриатомном уровне работает квантовая механика, статистическая физика, квантовая теория поля. Однако, я порылся в интернете и нашел информацию о таком направлении в физике, как квантоdая термодинамика. Я с ней незнаком и незнаю ее преимуществ.

http://www.quantumthermodynamics.org/

На первый взгляд, я не нашел там ничего нового, чего бы не знала статистическая физика и квантовая теория. Опять же, на первый взгляд, это всего лишь отпочкование от этих обширных областей знаний новой ветки.

Добавлено спустя 12 минут 13 секунд:

Цитата:
Имеем ли право претендовать на новое в области физики?

Кто угодно имеет право.
Цитата:
Оперировал ли кто-то термодинамикой на внутриатомном уровне?

На этот вопрос я попытался ответить выше.
Цитата:
Или правильнее назвать это электронно-конфигурационным?

Имеет ли электронная конфигурация отношение к Вашей работе я не знаю. Я так и не понял, как определить электронную конфигурацию исходя из растворимости. И какую именно конфигурацию - изолированного атома или кристалической решетки?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение20.11.2007, 20:58 


17/11/07
35
Цитата:
Я так и непонял, как определить электронную конфигурацию исходя из растворимости. И какую именно конфигурацию - изолированного атома или кристалической решетки?

Из растворимость эмпирической мы определили противоречие. Далее в первой статье определили термодинамическую зависимость введенного нами параметра эл.конфигурации и предложили его физический смысл, уточнив в последних материалах. И здесь же проверили все предложенное на эмпирических данных, получая коэффициенты в модели растворимости с физическим смыслом.
Параметр электроннрй конфигурации рассматривается как средний для всех атомов в кристаллической решетке, так-как, по-видимому, наши высокие температуры будут приводить к некоторой рассеяности около среднего.
Цитата:
Справедливость не может быть показана на справедливости, эксперимент нужен. Причем эксперимент правильно поставленный, чтобы преимущества новой теории могли проявить себя в полной мере.

Спрведливость ур-я Менделеева - Клапейрона показана теоретически, не спорю.
Но эмпирические данные растворимости подтвердили и ее, и размеры эл.орбиталей.
И наконец той же растворимостью подтверждено и исходное определение термодинамической зависимости введенного параметра эл. конфигурации.
Спасибо за ссылку.
Но мы предлагаем обычную термодинамику на основе классического распределения Максвела-Больцмана, более того в будущем обнародуем материалы о связи термодинамики электронной конфигурации, с эмпприческими термодинамическими зависимостями.
Да и ур-е Менделеева-Клапейрона тоже классика.
Неужели ее нельзя применить на электронно-конфигурационном уровне, как у нас?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение05.12.2007, 10:51 


08/01/06
52
Юрий Венец писал(а):
Из растворимость эмпирической мы определили противоречие. Далее в первой статье определили термодинамическую зависимость введенного нами параметра эл.конфигурации и предложили его физический смысл, уточнив в последних материалах. И здесь же проверили все предложенное на эмпирических данных, получая коэффициенты в модели растворимости с физическим смыслом.


Из термодинамических моделей растворимости (в металлах и сплавах) на данный момент одной из лучших является т.н. модель Миедемы (Model predictions for the enthalpy of formation of transition metal alloys, Calphad 1(4) 1977, 341-359, A. R. Miedema, F. R. de Boer and R. Boom). Правда они рассчитывают энтальпии образования растворов, используя т.н. macroatom approach, но учитывая при этом и эл.плотность различных элементов.
Чем Ваша модель отличается от подхода Миедемы??? В чем преимущества/недостатки?
Различаются ли результаты Вашего и его подходов?

Может ли Ваша теория оценить и объяснить растворимость в системах:
Cu-Si,
Ti-O,
Zr-O,
Hf-O.
Если может, будьте так любезны объясните.

ЗЫ В статьях Вы путаете обозначение кристаллографического направления и плоскости...

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение05.12.2007, 13:55 
Аватара пользователя


25/08/07

572
с Уралу
Попробую объяснить чего пытается сделать автор.

По его идее атомные орбитали "разбухают" с температурой (1)
Межатомное(?) расстояния (поры) сужаются и выдавливают газ (2)

и (1) и (2) понятное дело не имеют никаких подтверждений. я б сказал нелепы... + странная терминология ....

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение05.12.2007, 20:26 
Аватара пользователя


25/08/07

572
с Уралу
и еще, это не физика

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 44 ]  На страницу 1, 2, 3  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group