Ю., Ташкеева Г.Қ. Физикалық материалтануға кіріспе
КІРІСПЕ. «ФИЗИКАЛЫҚ МАТЕРИАЛТАНУҒА КІРІСПЕ» КУРСЫНЫҢ МІНДЕТТЕРІ
жүктеу/скачать 5,26 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Технология → атомдық құрылым → (энергетикалық спектр) → физика-химиялық қасиеттер → технология
| КІРІСПЕ. «ФИЗИКАЛЫҚ МАТЕРИАЛТАНУҒА КІРІСПЕ» КУРСЫНЫҢ МІНДЕТТЕРІ
Берілген қасиеттері бар материалдарды жасап шығаруда оның қасиеттері қандай факторларға және қалай, қандай шамада тәуелді, қалай және қандай шамада басқаруға болатыны туралы толық түсініктер қажет. Материалдардың қасиеттері көптеген қасиеттерге тәуелді және көбінесе, химиялық байланыстар сипаттамалары, материалдардың фазалық күйлері, түрлері, қоспаның концентрациясы мен сипатталарымен анықталынады. Материалдардың қасиеттеріне өте күшті әсер ететін атомдық құрылымның ақаулары - олардың өзара және қоспа арасындағы байланыстар. Қатты денелердегі, әсіресе металдардағы құбылыстар мен қасиеттерді түсіндірудің: макроскопиялық немесе феноменологиялық; микроскопиялық немесе аномистикалық сияқты екі жолы бар. Макроскопиялық түсіндіруде қатты дене оның ішкі құрылысының детализациялануынсыз біртегіс орта ретінде қарастырып, түсіндіреді. Материалдардың кедергісімен және басқа ғылымдармен жақындауға негізделінген. Микроскопиялық жақындауда қатты денелердің қасиетін баяндау және суреттеу оны құрайтын бөлшектердің, яғни атомдық деңгейіндегі, өзара әсерлесулерінің заңдылықтарына негізделінген. Бұл жақындауда құрылым-қасиет тізбегі жүзеге асырылады. Микроскопиялық жақындау бүгінде қатты денелердегі құбылыстар мен қасиеттерді бақылаудың интерпретациясындағы жалғыз салмақты ғылыми жақындау болып табылады. Жалпы жағдайда, белгіленген қасиеттері бойынша материалдарды жасап шығаруда: Технология → атомдық құрылым → (энергетикалық спектр) → физика-химиялық қасиеттер → технология сияқты логикалық жүйелілікті (реттілікті) орындауды қамтамасыз ету керек. Материалтанудағы зерттеу объектісі табиғатта кездеспейтін, яғни монокристалдары жоғары дәрежеде тазаланған жартылай өткізгіштер, яғни өңделген материалдар болып табылады. Физикалық материалтанудың теоритикалық негіздеріне: Менделеевтің периодтық заңдылығы; термодинамика заңдары; химиялық байланыстар теориясы; қатты денелердің аумақтық теориялары; - атомдардың орналасуындағы жартылай өткізгіштер мен диэлектриктердің құрылымданудағы жақын реттіліктің орналасу рөлі (ең алғаш А.Ф.Иоффемен құрылымдалған) қатысты. Материалтану ХІХ ғасырдың ортасында пайда болды. Материалтанудың негізін жетекші ғалымдар – Аносов (1797-1831 ж.) және Чернов (1839-1921 ж.) қалаған. Жартылай өткізгіштер материалтануы академик А.Ф.Иоффенің басқаруымен ХХ ғасырдың 30-40-жылдары құрылымданды. ХХ ғасырдың 20-жылдары АҚШ-та сигнетик тұздардың сегнетоэлектрлік қасиеттері ашылған болатын. 1944 жылы КСРО ҒА-ның академигі Б.М. Вул барий титанатының (BaTi) сегнетоэлектрлік қасиеттерін ашты. 1948-1949 жылдары АҚШ-та Дж. Бардин, У. Шокли және У. Брайтейн алғашқы транзисторды жасап шығарды. ХХ ғасырдың 40-жылдарының басында АҚШ-та алғашқы атомдық реактор шығарылған. 1950 жылы Дж.К. Тилл және Дж.Б. Литл приборлық тазалықта алғашқы монокристалл алған болатын. 1958 жылы АҚШ және КСРО дислокациясыз кремнийдің алуын мерекелеген болатын. 1958-60 жылдары жаңа матриалдардың құрылымдануын талап еткен космостық техника дамыды. ХХ ғасырдың 60-жылдары КСРО-да галлий арсениді (GaAs) негізіндегі алғашқы қатты денелі лазерлік генератор жасалды ( Н.Г. Басов, Д.Н. Наследов, С.М. Рывкин). 1950 жылы КСРО-да халькогенидті шынытәріздес жартылай өткізгіштер ашылды (Б.Т. Коломиец, Н.А. Горюнова). 1975 жылы АҚШ-та алғаш рет аморфты кремниймен (а-Si) және кейінірек аморфты гидрогенизирленген кремний (а-Si:Н) қабыршақтары алынды (У. Спир, П. Ле Комбер). 1960-1970 жылдары гетероқұрылымды технологиялы және теориялар құрылды (Ж.И.Алферов). 1970 жылы АЖИМ – аса жоғары интегралдық микрожүйелер жасалынды. ХХ ғасырдың 80 жылдары жоғары торлар ашылды (суперрешетка). ХХ ғасырдың 90 жылдары кванттық нүктелер мен кванттық шұңқырлардың лазерлердің құрылуына бастапқыда қызмет еткен, қатты денелердегі квантты-өлшемді эффектілер ашылды. Қазіргі уақытта жаңа материалдарды зерттеу интенсивті түрде жүргізілуде және жаңа технологиялар мен кұралдар: композиттер, полимерлер, аморфты металдар; ұнтақты металллургия, радиациялы технология, жоғары температуралы асқын өткізгіштік; конструкциялы материалдар; фуллерендер, нанотүтікшелер, наноөткізгіштер; наноматериалдардағы құрылғыларды қайта жасау өңделіп жасалуда. 1.1-суретте ғылымдағы материалтанудың жалпы құрылымдық жағдайы көрсетілген. жүктеу/скачать 5,26 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|