Жидкое золото (стр. 2 из 2)

Уменьшение абсолютных и относительных значений полного и статического среднеквадратичных смещений с увеличением асимметрии первого пика ФРРА связано с нарастанием различий межатомного взаимодействия, а именно усилением направленности связей, при переходе от жидкого никеля к жидкому золоту в последовательности, указанной в таблице 4.

Таблица 4 –

Экспериментальные и расчётные значения ширины первого максимума ФРРА и среднеквадратичные смещения атомов в жидких металлах с ГЦК – структурой предплавления.

В расплавах Ag, Au, Pb, In значения <Δr>²Cоказываются меньшими в сравнении со смещением в металлах со сферически симметричной связью вследствие большей жесткости ковалентной составляющей взаимодействия за счет локализованных d-электронов. В результате у этих металлов в жидком состоянии несколько уменьшается координационное число, что способствует относительному разрыхлению атомной упаковки и увеличению амплитуды колебаний атомов. Как следствие, возрастает и вклад динамических смещений.

Склонность к формированию направленного взаимодействия в расплаве в ряду металлов медь, серебро, золото повышается от меди, имеющей практически не перекрывающиеся внешние электронные 3d- орбитали, к серебру (4d) и золоту (5d).

Таким образом, величины среднеквадратичных смещений атомов в жидких металлах, как и другие структурные характеристики, отражают особенности ближнего порядка, в частности, различия его у металлов с одинаковой ГЦК - структурой предплавления.

2. СТРУКТУРА БЛИЖНЕГО ПОРЯДКА ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ЖИДКОГО ЗОЛОТА.

Сопоставление кривых a^ώ(S) и а^v(S) показывает (рисунок 3), что максимумы, полученные от поверхностных слоев изученных жидких металлов, сдвинуты относительно объемных в область больших волновых чисел S, что обусловлено сокращением межатомных расстояний в поверхности.

Сравнивая структурные факторы, полученные в наших опытах на отражение электронов, с рентгеновскими структурными факторами этих же металлов, табулированными в монографии и относящимися к объему образца, можно отметить следующие особенности.

Абсциссы первых максимумов структурных факторов поверхности жидкого золота близки к абсциссам а^v(S) этих металлов. Последующие максимумы a^ώ(S) сдвинуты в область больших S. Отличие в расположении дальних максимумов a^ώ(S) от а^v(S) , содержащих информацию о вкладе в рассеяние наименьших расстояний, свидетельствует об отличии структуры ближнего порядка в поверхности от объемной.

Структурные факторы меди и золота, относящиеся к глубинным слоям, начиная со второго максимума практически совпадают с данными. Первый пик а^v(S) глубинного слоя несколько сдвинут в сторону меньших волновых чисел. Сказанное позволяет заключить, что атомное упорядочение во втором и последующих слоях, лежащих на глубине, ограниченной проникающей способностью электронов, по своим параметрам ближе к упорядочению в объеме расплава, чем в поверхностном слое.

Для дальнейшего уточнения атомного упорядочения рассчитывали разностные функции цилиндрического распределения атомов в поверхности 2πr[ρ^ώ(r)- ρ_о^ώ]. Анализ положений их максимумов в поверхностных слоях изученных металлов выявляет уменьшение первого кратчайшего расстояния q (смотреть таблицу 5). Для последующих слоев величины r практически не отличаются от известных ранее. Координационные числа Z₁ рассчитанные по площади под первым максимумом кривой 2πrρ^ώ(r), также оказываются несколько меньшими, чем для глубинных слоев (смотреть таблицу 5).

Таблица 5 –

Параметры структуры поверхности золота

Следует отметить, что погрешность определения координационных чисел в поверхностных слоях может быть снижена увеличением верхнего предела интегрирования S_В при расчете средней атомной поверхностной плотности ρ_о^ώ (смотреть таблицу 6).

Анализ дальних максимумов разностной функции распределения атомов позволяет выявить дополнительные особенности упорядочения вблизи точки плавления. В частности, для металлов с плотной структурой представления (золото - ГЦК)

Таблица 6 –

Параметры структуры ближнего порядка поверхностных слоев жидких золота, меди и германия.

Заключение

Золото на сегодняшний день является самым распространённым драгоценным металлом на земле. Его добыча ведётся во многих странах мира. Он очень стоек в агрессивных средах и не растворим в воде. Его в основном используют в изготовлении ювелирных изделий, а так же как дизайнерское оформление.

Библиографический список

1. Дутчак Я.И. Рентгенография жидких металлов (текст) / Я.И. Дутчак-Львов: Высшая школа 1977.163 с.; ил;-Библиогр. С 155-160-1800 экз.

2. Попель С.И. Атомное упорядочение в расплавленных и аморфных металлах по данным электронографии (текст) / С.И Попель, М.А Спиридонов, Л.А Жукова – Екатеринбург: УГТУ , 1997, - 383с,: ил; - библиогр.: с. 344-382, -250 экз. – ISBN – 5 – 230 – 06484 – 6.