ОГЛАВЛЕНИЕ | 3
|
Предисловие к первому изданию | 5
|
Введение | 7
|
Глава 1. ПОЧЕМУ И КАК ОДНО ВЕЩЕСТВО ПРОНИКАЕТ В ДРУГОЕ | 9
|
1. Что такое диффузия? | 9
|
2. Почему происходит перемешивание | 11
|
Отступление 1: всемогущая термодинамика | 11
|
Отступление 2: энтропия и вероятность | 15
|
3. Чем тепловое движение атомов в твердых телах отличается от теплового движения атомов и молекул в газах и жидкостях | 25
|
Отступление 3: мир кристаллов | 30
|
4. Как это происходит. Модель случайных блужданий | 32
|
5. Скорость диффузии и случайные блуждания | 34
|
6. Как измеряют коэффициенты диффузии | 38
|
Отступление 4: металлы под микроскопом | 41
|
Отступление 5: меченые атомы | 48
|
Отступление 6: коррозия — враг металлов | 51
|
7. Первое знакомство с законами диффузии | 58
|
Отступление 7: твердые растворы | 59
|
Отступление 8: о везении в науке | 61
|
Отступление 9: этот странный водород | 64
|
Отступление 10: поговорим об экспоненте | 65
|
Глава 2. КАК АТОМЫ БЛУЖДАЮТ ПО КРИСТАЛЛУ | 68
|
1. Гипотеза Френкеля | 68
|
Отступление 11: интуиция и модели в науке | 72
|
2. Атомы и вакансии меняются местами | 76
|
3. Почему возникают вакансии и сколько их | 79
|
4. Где возникают вакансии | 84
|
Отступление 12: дислокация | 86
|
Отступление 13: усы | 89
|
5. Как измеряют число вакансий в кристаллах и сколько их | 91
|
Отступление 14: современные физические методы исследования | 92
|
6. Частота скачков вакансий | 98
|
7. Основной результат | 101
|
8. Эффект Киркендола | 102
|
9. Случайны ли случайные блуждания? | 106
|
10. К чему мы пришли | 108
|
Глава 3. ЗАКОНЫ ДИФФУЗИИ, ИЛИ КАК ЭТО ДОЛЖНО БЫТЬ | 110
|
1. Атомы преодолевают барьер | 110
|
Отступление 15: закон больших чисел и флуктуации | 112
|
2. Первая модель барьера | 116
|
3. Что такое переходное состояние, или умный в гору не пойдет | 118
|
4. Вторая модель барьера | 121
|
Отступление 16: о разносторонности ученого | 123
|
5. Третья модель барьера | 127
|
6. Четвертая модель барьера и последняя | 130
|
7. Кодекс законов о диффузии | 132
|
8. Как это делается по закону, или четыре задачи | 132
|
Отступление 17: металл стареет | 135
|
Глава 4. ДИФФУЗИОННЫЕ БЕЗЗАКОНИЯ | 140
|
1. Первое нарушение кодекса законов о диффузии | 140
|
2. Почему важны границы зерен | 144
|
Отступление 18: о булатных клинках, пушках и термообработке | 144
|
Отступление 19: рекорды оже-спектроскопии | 147
|
Отступление 20: похвальное слово авторадиографии | 157
|
3. Границы зерен — пути ускоренной диффузии | 161
|
Отступление 21: как устроены границы зерен | 163
|
4. Второе и третье нарушения кодекса законов о диффузии | 169
|
Отступление 22: О других путях ускоренной диффузии | 171
|
5. Как перемещаются атомы по специальным границам зерен, или эстафетный бег | 175
|
6. Вниз по температурной лестнице | 177
|
Отступление 23: о металлических стеклах | 179
|
7. Четвертое нарушение кодекса законов о диффузии | 183
|
8. К абсолютному нулю температур | 186
|
Отступление 24: металлические неметаллы | 187
|
9. Вверх по температурной лестнице | 191
|
Отступление 25 и последнее: где можно узнать ответ на вопрос, почему и как атомы блуждают по кристаллу | 197
|
Заключение | 201
|
Упражнения | 202
|
Бокштейн Борис Самуилович
Доктор физико-математических наук по специальности «Физика твердого тела», профессор. Профессор кафедры физической химии НИТУ «МИСиС». Заслуженный деятель науки РФ, почетный работник высшего профессионального образования РФ, почетный член Французского общества металлургии и материалов, Соросовский профессор. Область научных интересов: термодинамика и кинетика процессов в твердых телах, диффузия и дефекты в металлах, сплавах, аморфных и нанокристаллических материалах, диффузия и сегрегация в межкристаллитных границах (границах зерен, межфазных границах), зернограничное смачивание. Член редколлегий российских и международных журналов. Автор более 250 научных статей, 10 книг и 4 учебников.