diffusion in solids4 원자 결함과 Kirkendall 효과 결정성 고체와 원자 결함 고체 상태 물리학이 탄생한 것은 막스 폰 라우에 (Max von Laue) (1879–1960)가 결정에서 X선의 회절을 감지한 때입니다. 라우에의 실험은 일반적으로 고체 물질이 원자의 3차원 주기적으로 배열하고 있다는 것을 입증했습니다. 그의 발견은 1912년에 프리드리히와 니핑과 함께 발표되었으며, 이 결과로 1914년 노벨 물리학상을 받았습니다. 하지만, 라우에의 이상적인 결정 (crystal) 상태는 '죽은' 상태의 결정입니다. 고체 상태의 확산과 많은 다른 특성은 이러한 이상적인 상태에서 벗어나는 것이 필요합니다. 러시아 물리학자 야코프 일리치 프렌켈 (Yakov Il'ich Frenkel) (1894–1952)은 고체 상태 물리학 분야에서 무질서의 개념을 처음 소개한 .. 2024. 2. 20. 확산 (diffusion) 연구에 대해서 확산은 원자 또는 분자의 브라운 운동에 의해 완전한 혼합 상태로 변하는 과정을 말합니다. 기체에서는 확산이 매우 빠른 속도로 진행되며, 액체에서는 일반적으로 초당 수 mm 정도의 오더의 속도로 일어납니다. 고체에서는 확산이 상대적으로 느리며 확산 속도는 온도가 낮아질수록 감소합니다. 금속의 용융 온도 근처에서의 일반적인 속도는 초당 약 1 마이크로미터 정도이며, 용융 온도의 절반 근처에서는 나노미터 정도로 느려지게 됩니다. 고체의 확산에 대한 과학은 19세기에 시작되었지만 과거의 금속을 다루는 장인들은 이미 확산 현상을 응용하여 철기의 칼이나 더 이전에는 금 도금 구리나 브론즈로 된 물건을 만들기도 했습니다. 확산에 대한 과학은 여러 중요한 기초연구를 통해 확립되었습니다. 가장 중요한 것들은 다음과 같습.. 2024. 2. 9. Fick's law Fick's first law is a fundamental principle in the diffusion field that describes the diffusion rate of a substance in a medium. The law was developed by German physicist Adolf Fick in 1855 and is a simple mathematical expression that relates a substance's concentration gradient to its diffusion rate. https://sciencetech.tistory.com/15 확산의 기초 / Diffusion in solids 확산이란? 용매(solvent) A에 용질(solute).. 2023. 2. 19. 확산의 기초 / Diffusion in solids 확산이란? 용매(solvent) A에 용질(solute) B가 고용되어 있다고 가정할 때 이러한 고용체 내에서 B성분 농도의 차이가 있다면, 시간의 경과와 함께, 농도차를 없애는 방향으로 성분B가 이동 하게 된다. 이러한 현상을 확산(diffusion)이라고 한다. 열역학적 관점에서 보면, 최종 안정상태에서는 고용체의 조성은 균일해져야 한다. 따라서, 확산은 B성분의 농도가 고용체 중에 균일해질 때까지 진행된다. Fick은 1855년 열전도의 이론을 이용하여, 확산을 지배하는 2개의 법칙을 찾았다. Fick의 제1법칙 단위 면적을 가지는 가늘고 긴 봉형의 고용체 시료에서, 길이 방향으로 B성분의 농도 구배가 존재한다고 가정하자. 그림1과 같이 B성분의 농도를 c, 길이 방향의 거리를 x라고 하면, B성분.. 2021. 7. 14. 이전 1 다음
