●1 金屬的電子雲結構
1.1 Brillouin區和Fermi面的概念
1.2 自由電子模型和準自由電子模型
1.2.1 Drude―Lorentz經典理論
1.2.2 Sommerfeld模型
1.2.3 NFE模型概要
1.3 固態金屬中電子的能帶理論
1.3.1 三個基本假設
1.3.2 Bloch定理
1.3.3 能帶結構概念
1.3.4 能帶特點的分析――微擾法
1.3.5 有效勢場
1.3.6 密度泛函理論(DFT)基礎上的能帶計算
1.4 金屬熔體中電子態密度計算
1.4.1 Green函數法
1.4.2 由散射勢計算電子態密度
1.4.3 電子態密度的一些計算結果
1.5 靜態屏蔽效應和介電函數
1.5.1 Hartree近似
1.5.2 Thomas―Fermi近似
1.5.3 引入交換能與相關能後Thomas―Fermi近似的修正
1.5.4 Singwi／Tosi／Ichimaru的方法
1.6 交換勢與相關勢
附錄1.1 Green函數概論
附錄1.2 贗勢
附錄1.3 本征值和本征矢量
附錄1.4 電子束被散射的行為
參考文獻
2 金屬的離子構型
2.1 金屬鍵
2.2 離子構型的表征――靜態結構因子S(q)
2.2.1 靜態結構因子和偶相關繫數
2.2.2 S(g)的另一種解釋
2.2.3 總相關函數和直接相關函數
2.2.4 s(g)的模型計算
2.3 金屬的狀態方程及離子間勢能
2.3.1 單原子熔體的狀態方程
2.3.2 離子間勢能
2.3.3 純金屬中背景勢與有效偶勢的分離
2.3.4 溝通微結構和熱力學的橋――配分函數
2.4 靜態結構和物性的關繫
2.4.1 熱容
2.4.2 恆溫壓縮率及聲速
2.4.3 金屬的內聚能和晶格自由能
2.合金中的偏結構因子
2.5.1 原子-原子偏結構因子
2.5.2 粒數-粒數、粒數-濃度、濃度-濃度偏結構因子
2.5.3 離子-離子、離子-電子、電子-電子偏相關函數
2.6 偶分布函數和偶相關函數
2.6.1 基本概念
2.6.2 三體相關關繫
2.6.3 四體相關關繫
2.7 用結構因子和偶相關函數討論金屬熔體的結構特點
2.8 用MD／MC模擬研究結構因子
參考文獻
3 金屬熔體中的動態結構因子
3.1 空間、時間的幾個尺度
3.2 相關函數
3.2.1 概述
3.2.2 密度自相關函數
3.2.3 速度自相關函數
3.2.4 粒子流自相關函數
3.2.5 頻率因子加合規則
3.2.6 Green-Kubo關繫
3.3 起伏-耗散理論
3.3.1 耗散繫數
3.3.2 記憶函數
3.3.3 線性響應
3.4 流體力學極限下的集約行為
3.4.1 由流體力學基本方程導出的s(q，w)
3.4.2 Hubbard／Beeby理論
3.5 由流體力學極限向分子動力學區擴展時的集約行為
3.5.1 基於擴展Langevin方程的分析
3.5.2 黏彈性理論
3.5.3 過渡金屬液中集約行為的模擬研究
3.6 單粒子動力學
3.7 純金屬理論
3.7.1 運動方程
3.7.2 縱向流體力學
3.7.3 質量一電荷密度響應函數
3.7.4 熱力學平衡時的規律
3.合金中的流體力學
3.8.合金中的流體力學基本方程
3.8.2 質量-濃度動態結構因子
3.9 動態結構因子的測定
參考文獻
4 離子遷移
4.1 擴散和自擴散
4.1.1 擴散繫數和動態結構因子的關繫
4.1.合金間的互擴散
4.1.3 合金中無相互作用的兩種溶質間的互擴散
4.1.4 擴散的微觀機制
4.2 黏度
4.2.1 黏度的物理意義
4.2.2 黏彈性模型
4.2.3 過渡金屬液中黏度的模擬研究
4.2.4 Kramer理論的引用
4.3 表面張力
4.3.1 熱力學概念
4.3.2 基於局域自由能密度的方法
4.3.3 基於各向異性偶勢和偶相關函數的討論
4.3.4 基於直接相關函數的方法
4.3.5 表面層的構築涉及離子的遷移
4.3.6 基於非均勻電子雲理論的模型
4.3.7 純金屬表面層結構的實驗研究
4.3.合金的表面層
4.4 空穴濃度及其形成能
4.4.1 空穴的平衡濃度
4.4.2 空穴形成能
4.5 重要的命題
4.5.1 空穴瞬間分布圖
4.5.2 BS譜
4.5.3 初生脫氧產物自發形核過程研究的思考
參考文獻
5 外場作用下的物性
5.1 電子的行為
5.1.1 自由電子的遷移
5.1.2 固態金屬中電子運動的半經典模型
5.1.3 靜電場中電子的運動
5.1.4 恆磁場中電子的運動
5.1.5 Landau能級和Zeeman分裂
5.2 電導率
5.2.1 自由電子的電導率
5.2.2 電子被散射對電導率的影響
5.2.3 交變電場下的電導率
5.2.4 用結構因子討論電導率和介電繫數
5.2.5 電場一磁場耦合作用下的電阻率
5.2.6 合金的電導率
5.3 熱導率
5.4 液態合金中離子的電遷移及熱致擴散
5.5 磁化率
5.5.1 電子的軌道磁矩
5.5.2 原子的磁性
5.5.3 磁場中的原子
5.5.4 固體磁性概述
5.5.5 載流子的磁效應
5.5.6 電子-電子相互作用等對磁化率的影響
5.5.7 Knight位移
5.5.8 3d過渡金屬和合金的磁性
5.5.9 討論：強靜磁場在冶金與材料制備中的應用
參考文獻
6 金屬凝固時自發形核的實驗研究和模擬結果
6.1 晶核萌發的四個尺度
6.2 淺過冷時的自發形核
6.2.1 淺過冷時小簇-核胚-晶核的轉化過程
6.2.2 若干模擬研究結果
6.3 由淺過冷到深過冷的變化
6.4 由形核到相分離
附錄6.1 局域中離子構型的辨識
附錄6.2 Wigner 3j symbol
參考文獻
7 金屬凝固過程中自發形核的理論
7.1 淺過冷條件下的自發形核問題
7.1.1 傳統形核理論的要點
7.1.2 Vinet等的工作
7.2 凝固過程自發形核的場論
7.2.1 Ising模型／平均場理論／Landau自由能
7.2.2 亞穩態的場論
7.2.3 失穩區及其近傍的動態結構因子
7.3 自發形核的密度泛函理論
參考文獻
8 金屬凝固態顯微形貌的描述
8.1 漸變界面的概念
8.2 相／場理論要點
8.3 漸變界面模型
參考文獻
9 應用光散射研究熔融金屬動力學的若干問題
9.1 常規的激光Brillouin譜
9.1.1 概論
9.1.2 譜儀
9.1.3 表面譜測定
9.1.4 動態光散射(DLS)
9.1.5 磁振子所致的BS譜
9.2 受激的LBs(S―LBS)
9.2.1 SBG
9.2.2 ISBS和ISTS
9.3 冶金傳輸研究中應用光散射及相關測試方法的可行性討論
9.3.1 可望用於選礦等資源綜合利用工程研究的測試方法
9.3.2 用於高溫冶金傳輸研究的測試方法
參考文獻
內容簡介
熔融金屬物理和冶金物理化學都是信息論冶金學的基礎部分，但兩者是有明確區別的。冶金和材料制備技術的進一步創新，有賴於新的知識源頭――熔融金屬物理的知識。蔣國昌和吳永全編寫的《熔融金屬物理初步》闡述了熔融金屬物理學的基本概念、方法和問題。其著眼於由微觀到介觀的金屬液電子雲結構及其影響下的離子構型，概括結構因子；然後分析靜態結構因子和物性的關繫，再由相關函數的理念引出各種傳輸參數，並用動態結構因子歸納；說明它們之間不是相互獨立的，且在不同時空尺度中的分布規律有重要意義。同時介紹了熔融金屬氣液界面層微觀結構的新近研究成果；討論了外場在熔融金屬中可能導致的變化以及熔融金屬由淺過冷到深過冷時自發形核的試驗方法、模擬結果和理論進展，很後討論了應用激光一布裡淵散射譜及相關技術研究金屬液和冶金過程可行性。《熔融金屬物理初步》對冶金及金屬材料等領域中的讀者，特別是研究人員，繫統拓展熔融金屬物理方面的知識有啟蒙......
