超结构

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超结构()也称,是有序固溶体结构的通称。在通常的无序固溶体中,晶胞内各个座位是等同的(严格来说,是统计地等同),各组元原子以完全杂乱的方式来占据各个座位;当固溶体有序化后,晶胞中的各个座位变得不等同了,不同组元的原子分别优先占有特定的座位。这样就导致原来等同的平行原子平面变得不等同了,有序固溶体的多(或单)晶衍射图样中出现一些原先所没有的线(或斑点),通称为超结构线(或斑点)。在有序化过程中(见有序-无序相变),这些超结构线(或斑点)的强度逐渐增大,而且愈来愈明锐。当完全有序实现以后,晶体的结构类型就发生变化,有时甚至点阵类型也发生变化[1]?
广义超结构是指在一定结构层次基础上形成的高于该结构层次的某种复合结构或变异结构。
中文名
超结构
外文名
superstructure
别????称
超点阵
性????质
有序固溶体结构的通称

超结构概念解释

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广义超结构是指在一定结构层次基础上形成的某种复合结构或变异结构。以体心立方结构的成分为50%的CuZn固溶体为例:完全有序化后,晶体结构类型转变为CsCl型,而点阵类型也转变为简单立方型,但习惯上仍称之为具有超结构固溶体。上例中超结构的晶胞尺寸和原来相同,但也有不少固溶体中超结构的出现导致晶胞尺寸变大。 最突出的例子是一些具有长周期的超结构,如CuAull,晶胞在一个方向扩大10倍。现今有人采用溅射或蒸发的方法人工制备具有长周期超结构的合金材料,研究其异常的物理性能[1]?
超结构是指适当成分的合金在较高温度形成无序的固溶体,当温度降到临界温度Tc时变成的原子分布规则化的结构。如原子比为1∶3的Au–Cu合金在高于Tc=395℃时是无序的固溶体,在Tc时合金变成有序化的结构,Au占据面心立方晶格的角顶位置,Cu占据晶格的6个面心位置。对比同一成分的两个试样,一个试样在高于Tc温度下淬火,另一试样在低于Tc的温度下长时间退火,发现后者的X射线衍射图出现了超结构对应的衍射条纹。
  合金中出现超结构时其物理性质比热导热性磁性也发生明显变化。这是合金无序与有序间的转变,一般属于二级相变[2]?

超结构概念推广

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又如合金体系AB中,由A和B原子分别占据立方晶胞原点和体心位置的结构,相对于以二个统计原子占据晶胞原点与体心位置的固溶体形态是一种全有序的超结构。某些合金,当其成分接近一定原子比例时,较高温度下短程有序缓冷到某一温度会转变为完全有序,这样的固溶体称为有序固溶体,也叫超结构。蛋白分子中由α-螺旋β-折叠二级蛋白分子结构交替连接形成的折叠是一种超二级结构血红蛋白中由两个α亚基与两个β亚基组成的α2-β2四聚体是具有协同载氧和脱氧生物活性超分子结构
所有可能的流程结构都是超结构的一个子集。超结构中包括了所有可能的结构单元。其结构参数为分流系数。分流系数值取1或0意味着对应的流程存在或不存在。运用混合0-1整数非线性规划方法优化,超结构可解决系统综合问题。
参考资料
  • 1. ?? 词条作者:冯端.《中国大百科全书》74卷(第一版)物理学 词条:超结构:中国大百科全书出版社,1987
  • 2. ?? 词条作者:陆栋.《中国大百科全书》74卷(第二版)物理学 词条:超结构:中国大百科全书出版社,2009-07:44页
词条标签:
理学 学科 化学工程