cohesive energy是什麼意思,cohesive energy的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
[統物][化學] 内聚能
例句
The dependence of amorphous polymer cohesive energy density on temperature is stu***d.
本文對無定形聚合物的内聚能密度的溫度依賴性進行了研究。
The cohesive energy, of 61 metallic crystalloid is predicted by using Bayesian-Regularization neural networks(BRNN).
采用貝葉斯正則化神經網絡(BRNN)對61種金屬晶體結合能進行了預測。
The attempt to calculate the cohesive energy of metals has scarcely been carried beyond the first column of the periodic table.
計算金屬結合能的嘗試幾乎沒有超過周期表上的第一行的範圍。
The molecular dynamics simulation method has been used to study the relation between the melting temperature and the cohesive energy of Pb nanofilms.
本文利用分子動力學方法研究了鉛納米薄膜的熔化溫度與 結合能的 關系。
To understand the different properties of the resins at molecular level, the free volume of epoxy resins and the cohesive energy density were investigated.
為了進一步揭示交聯環氧樹脂分子結構與性能之間的關系,研究了上述兩體系的自由體積和内聚能密度。
專業解析
凝聚能(Cohesive Energy) 是固體物理學和材料科學中的一個核心概念,指将一個固體物質在絕對零度下分解為其組成原子(或分子、離子),并使這些粒子彼此無限遠離且處于靜止狀态時,系統所需的最小能量。它本質上是原子間結合強度的直接度量。
具體解釋如下:
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物理意義:
- 凝聚能代表了構成固體的所有原子(或分子、離子)之間的總結合能。它反映了将這些粒子束縛在一起形成穩定固體結構的總能量。
- 數值上,凝聚能通常表示為正值。數值越大,意味着将固體分解成自由粒子所需的能量越多,表明原子間的結合力越強,固體結構越穩定。
- 它是材料許多宏觀性質(如熔點、硬度、彈性模量、熱膨脹系數)的微觀基礎。高凝聚能的材料通常具有高熔點和高硬度。
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定義與計算:
- 凝聚能(E_cohesive)通常定義為固體總能量(E_solid)與所有組成孤立原子總能量(ΣEatom)之差的負值:
$$
E{cohesive} = - (E{solid} - sum E{atom})
$$
其中:
- E_solid:整個固體晶胞在基态(能量最低狀态)的總能量。
- ΣE_atom:構成該晶胞的所有原子在自由、孤立狀态(通常處于各自基态電子組态)下的能量總和。
- 這個公式的含義是:形成固體時釋放的能量(即結合能)等于凝聚能。因此,凝聚能越大,形成固體時釋放的能量越多,固體越穩定。
- 凝聚能通常以每原子(eV/atom) 或每摩爾(kJ/mol) 為單位表示。
-
應用與重要性:
- 材料穩定性評估:凝聚能是預測和比較不同晶體結構或不同材料相對穩定性的關鍵參數。凝聚能最高的結構通常是熱力學最穩定的結構。
- 材料設計:在計算材料學中,通過第一性原理計算(如密度泛函理論 DFT)預測新材料的凝聚能,可以篩選出潛在的高穩定性材料。
- 理解材料性質:凝聚能與材料的力學性能(如體模量)、熱學性能(如熔點)密切相關,是連接微觀原子相互作用與宏觀性能的重要橋梁。
權威參考來源:
- 國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) - 凝聚能定義: IUPAC 的金皮書(Gold Book)是化學術語的權威标準。它明确定義了凝聚能(在固态化學背景下)為“在0 K時,将一摩爾物質分解為其組成原子所需的内能變化”。來源:IUPAC Gold Book - cohesive energy (請注意:IUPAC 鍊接可能重定向或更新,此為标準術語定義來源)。
- 美國國家标準與技術研究院 (NIST) - 計算凝聚能數據庫: NIST 的材料數據倉庫(Materials Data Repository)或相關的計算數據庫(如 AFLOWLib, Materials Project)提供了大量通過第一性原理計算得出的材料凝聚能數據,是研究人員獲取可靠數據的重要來源。來源:NIST Materials Data Repository 或 The Materials Project (這些平台提供凝聚能等計算數據)。
- 經典教材 - Kittel's Introduction to Solid State Physics: 這本固體物理學的标準教材在讨論晶體結合時,對凝聚能的概念、計算及其與材料性質的關系有清晰闡述。來源:Charles Kittel, "Introduction to Solid State Physics" (相應章節,如關于晶體結合能的章節)。
網絡擴展資料
我将基于已有知識對“cohesive energy”(内聚能)進行解釋:
定義
内聚能是指将固體材料分解成其組成原子(或分子)所需的能量,即所有原子完全分離并達到自由狀态時,體系總能量與材料原始狀态總能量的差值。它反映了原子間的結合強度。
物理意義
- 穩定性指标:内聚能越高,材料越穩定。例如金剛石的内聚能極高,對應其超高的熔點和硬度。
- 相變預測:可用于計算材料的熔點、沸點等相變參數。
- 材料設計:在合金開發中,工程師會優選内聚能匹配的金屬組合以保證結構穩定性。
計算公式
對于晶體材料,内聚能常表示為:
$$
E{text{coh}} = frac{E{text{total}} - sum E{text{isolated}}}{N}
$$
其中$E{text{total}}$為晶體總能量,$E_{text{isolated}}$為孤立原子能量,$N$為原子總數。
應用領域
- 半導體器件熱穩定性分析
- 金屬合金強度預測
- 納米材料表面效應研究
如果需要具體材料的計算數據或實驗測量方法,建議提供更具體的上下文,我将進一步補充說明。
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