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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 基础研究 » [求助]是不是温度越高,材料的晶格热容越大
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匿名

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1楼 2008-05-04 10:03:04
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eagleforever

木虫 (正式写手)
★ ★ ★
lvzhu2007(金币+3,VIP+0):感谢交流
还真是有些问题要请教楼上的，对于液晶，俺们还真是不是太了解，所以还请楼上的指教：液晶算是液体吗？

也特意GOOGLE了一把：
液晶是什么
   
F．Reinitzer在1888年首先观察到液晶现象。这位奥地利生物学家加热胆甾醇苯甲酸晶体时发现，当温度升至145.5℃时，晶体熔化成乳白色粘稠的液体，再继续加热到178.5℃，乳白色粘稠液体变成完全透明的液体。翌年，Reinitzer将上述试样送到德国O.Lehmann处，请为之作检验。Lehmann确认此种物质呈现出光学各向异性，并根据这种“兼有液体流动性和晶体光学各向异性的液体”的特性，建议称之为“液晶（liquid crystal）”。
1．分子的位置和取向有序
    普通的无机物或有机物晶体分子在晶格结点上作有规则排列，即构成所谓的晶格点阵，是三维有序的。这种结构使晶体具有各向异性，如光学各向异性，介电、介磁各向异性等。当晶体受热后，在晶格上排列的分子动能增加，振动加剧，在一定压力下，达到固态和液态平衡时的温度，就是该物质的熔点。在熔点以下这种物质呈固态，熔点以上呈液态。在液态时，晶体所具有的各种特性均消失，变为各向同性的液体。
某些有机物晶体熔化时，并不是从固态直接变为各向同性的液体，而是经过一系列的“中介相”。如胆甾醇苯甲酸晶体加热时，出现两个温度突变点，前一个是其熔点（mp）为145.5℃。高于此温度，晶体熔融为混浊的液体。只有到达178.5℃时，才转变为清澈的液体，这个温度被称为清亮点（cp）。熔点与清亮点之间的相态是一种中介相。处于中介相状态的物质，原有分子排列位置的有序在熔化后丧失或大大减少，但是还保留分子平行。某种情况下，分子能自由平动，但是它们的转动总是受限制的；分子长轴取向的长程关联在中介相中还是可以得到。因此一方面具有像流体一样的流动性和连续性，另一方它又具有像晶体一样的各向异性，这样的有序流体就是液晶。在熔点和清亮点之间为液晶相区间，这个区间可能存在着一系列相变化。当物质从各向同性的状态中冷却时，类似晶体的特征又恢复。这种中介相热力学上是可逆的。


晶格的概念源于晶体学点阵。晶体学点阵是体现晶体结构内离子、原子、分子等在三维空间分布上公有周期性的几何图形。将反映晶体结构三维周期性的三个互不共面的基向量与整数m、n、p线性组合所得平移向量群(m,n，p=0，±1，±2…)中所有向量逐个作用于点阵点原点，即可导出一个由诸向量终点所构成的三维空间点阵。点阵及与之对应的平移群分别是反映晶体结构周期性的几何形式与代数形式。若以基向量对应的线段将相邻点阵点连接起来，则导出与晶体结构相对应的晶格。

晶体内部原子是按一定的几何规律排列的。为了便于理解，把原子看成是一个小球，则金属晶体就是由这些小球有规律堆积而成的物体。为了形象地表示晶体中原子排列的规律，可以将原子简化成一个点，用假想的线将这些连接起来，构成有明显规律性的空间格架。这种表示原子在晶体中排列规律的空间格架叫做晶格。
组成晶体的正、负离子在空间呈有规则的排列，而且每隔一段距离重复出现，有明显的周期性。

确实不是很理解，还请楼上的指教
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12楼2008-05-07 11:55:00
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renormalize

木虫之王 (文坛精英)

小木虫反面典型

文献杰出贡献
★
musi429(金币+1,VIP+0):多谢交流~~
按照固体物理的知识，低温下， 晶格比热是随温度单调增加的，到一定温度后（远大于德拜温度），就与温度无关了。参见阎守胜《固体物理基础》，107页。
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Anywaythewindblowsdoesn'treallymattertome
2楼2008-05-04 10:41:16
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eagleforever

木虫 (正式写手)
★
musi429(金币+1,VIP+0):多谢交流~~
在远低于德拜温度时，晶格热容与温度成3次方关系，温度逐渐升高后，c=aT^3+bT^5+cT^7+dT^9+'''''''''''', 远高于德拜温度时，为一个常数，好像是3RT。

[ Last edited by eagleforever on 2008-5-4 at 11:52 ]
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3楼2008-05-04 11:51:07
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元小雪

木虫 (职业作家)
★ ★
musi429(金币+2,VIP+0):多谢交流~~
zt970831(金币+0,VIP+0):建议每次应助后请直接到应助专贴编辑连接
　　　当然有个极限值了,不管是爱因斯坦近似还是德拜近似都得到了同样的结论，就是高温极限是３Ｒ，而不是楼上兄弟所说的３ＲＴ（Ｔ可是个变量哦，按这个理解是不是温度越高，热容越大呢？？前后有点矛盾，我觉得）．参考黄昆＜固体物理学＞第１２４页．
　　不过，现在研究高温极限是没有意义的，早在杜垄－－泊替时就研究好了，现在关心的是低温极限了．因为德拜温度的确定相当难的，一个常用的方法是令理论函数与实际值相等，从而求出德拜温度，但是这样一来，各温度下定出的德拜温度都应该是同一个值，但实际证明不同温度下得到的德拜温度是不同的．因此，德拜温度的实际意义是可以指出晶格振动频率的数量级，我认为．
　
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无聊的博士
4楼2008-05-04 12:21:01
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