Жидкие металлы - непрозрачные жидкости с электропроводностью s/5.105 См.м-1. Ж. м. являются расплавы металлов, их сплавов, ряда интерметаллических соединений, полуметаллов и нек-рых полупроводников.
Металлы с плотной кубич. или гексагональной упаковкой атомов (Al, Au,
Pb, Cd, Zn и др.) плавятся с сохранением типа упаковки атомов и
характера межатомных связей. Значение первого координационного числа
при этом уменьшается при повышении температуры расплава. Кратчайшее
межатомное расстояние изменяется мало и может быть как больше, так и
меньше соответствующего значения для кристалла. Размеры областей
упорядоченного расположения атомов в. расплавах металлов (вблизи точки
плавления) ~20Е для Fe, 13Е и 15Е для К и Au.
Переход нек-рых полупроводников (Ge, Si, AIIIBV, Те) и полуметаллов (Sb, Bi) в жидкометаллич. состояние сопровождается разрушением гомеополярных Межатомных связей при плавлении
и дальнейшем нагреве расплава. В этом случае для окончат. структуры
расплава характерны преим. октаэдрич. координация ближайших соседей,
большие (в 1,5-2 раза), чем в кристалле, значения первого координац.
числа и кратчайшего межатомного расстояния (на 10-20%).
Вязкость Ж. м. в непосредств. близости к Тпл аномально высока, что наиб. заметно в расплавах Ge, Si, AIIIBV и др. Это объясняется явлением предкристаллизации (предплавления), но не исключено влияние примесей. Около Тпл наблюдается также аномально высокая теплоёмкость расплавов щелочных металлов и InSb, к-рая отсутствует в жидком Hg.
Носители заряда
в Ж. м. - электроны. При плавлении металлов с плотной упаковкой атомов
уд. электросопротивление металлов увеличивается примерно в 2 раза, для
металлов с объёмноцентрир. кубич. структурой - в 1,5 раза. Это не имеет
места для Fe, Co, Ni. Температурный коэф. электросопротивления металлов I
группы периодич. системы элементов в твёрдом и жидком состояниях почти
одинаков. Для Ж. м. II группы он изменяется в жидкой фазе от отрицат.
значения (Mg) к положительному (Hg).
Коэф. Холла R при плавлении изменяется (см. Гальваномагнитные явления, Холла эффект); для Ж. м. R<0 и близок к значениям, предсказываемым моделью свободных электронов (см. Друде теория металлов ).Изменения теплопроводности
при плавлении металлов сходны с изменениями электропроводности. Большую
часть теплового потока в Ж. м. переносят электроны, а решёточная (фононная)
теплопроводность мала. Количеств. оценка электро- и теплопроводности Ж.
м. затруднена, т. к. теория кинетич. электронных процессов в жидкостях имеет качеств. характер и ещё не завершена. Термоэдс
Ж. м. - линейная функция температуры и состава, но известны отклонения от
этого правила в системах Hg-In, Т1-Те и др.
Ж. м., соединяющие большую теплопроводность и теплоёмкость, применяются в
теплотехнике в качестве теплоносителей. В частности, сплавы Na-К
используются для отвода теплоты в ядерных реакторах. Ga и сплавы Ga-In вследствие низких значений Тпл применяются в качестве вакуумных затворов при получении высокого вакуума.
Литература по жидким металлам
Ашкрофт Н., Жидкие металлы, пер. с англ., "УФН", 1970, т. 101, в. 3;
Белащенко Д. К., Явление переноса в жидких металлах и полупроводниках, М., 1970;
Марч Н. Г., Жидкие металлы, пер. с англ., М., 1972;
Мотт Н.,Дэвис Э., Электронные процессы в некристаллических веществах, пер. с англ., 2 изд., т. 1-2, М., 1982;
Регель А. Р., Глазов В. М., Физические свойства электронных расплавов,
М., 1980;
Полтавцев Ю. Г., Структура полупроводниковых расплавов, М., 1984.
Знаете ли Вы, что такое "усталость света"? Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г. На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях. Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
