Gibt es eine Möglichkeit, die Permittivität einer Legierung aus zwei Materialien mit dem Lorentz-Drude-Modell für beide Materialien separat zu berechnen?

Das Lorentz-Drude-Modell ist also ein Modell für die Permittivität eines Materials. Sie passen normalerweise mehrere Parameter an experimentelle Daten der Permittivität an: einen Satz von Oszillatorfrequenzen (gebundene Elektronen), einen Dämpfungskoeffizienten für jede von ihnen und ein Gewicht für jede. Außerdem ein paar andere Variablen für den Drude-Teil.

Stellen Sie sich also vor, Sie haben zwei Materialien, A und B, Sie haben das LD-Modell für jedes separat angepasst, und Sie sind sich ziemlich sicher, dass die Anpassungen genau sind (Sie haben nicht zu viele Oszillatoren verwendet, es stimmt mit den Daten überein, einige der Oszillatoren stimmen sogar mit bekannten Übergängen überein usw.). Gibt es nun eine Möglichkeit, die LD-Parameter für eine Legierung aus A und B basierend auf denjenigen zu finden, die Sie für sie separat angepasst haben?

Ich meine natürlich etwas anderes, als einfach von vorne anzufangen und die Mischung von selbst zu montieren. Ich suche so etwas wie "oft bleiben mehrere der Oszillatoren, aber andere gehen" oder ähnliches. Meistens nur irgendeine Art von Referenz, über die ich lesen kann. Gibt es dafür irgendeine Methode?

Angesichts der Tatsache, dass selbst etwas „Einfaches“ wie die Leitfähigkeit keine schöne lineare Funktion der Legierungszusammensetzung ist, scheint dies unwahrscheinlich.
@JonCuster das macht Sinn. Aber ich würde vermuten, dass so etwas wie Leitfähigkeit definitiv kontinuierlich und wahrscheinlich monoton zwischen zwei Extremen von 100% Material A / 0% Material B gegenüber 0% A / 100% B ist. Vielleicht gibt es also zumindest eine Funktion, die diese beiden Punkte verbindet.
Tatsächlich ist es wahrscheinlich nicht monoton, da die Streuung die Schlüsselfrage ist. Ich könnte mir ein Leitfähigkeitsminimum bei einer Zwischenzusammensetzung vorstellen. Dann gibt es die ganze Frage der Nahbereichsordnung in verschiedenen Legierungen, die beispielsweise dazu führen könnten, dass eine 50-50-Zusammensetzung weniger Streuung aufweist als andere. Eine sehr komplexe Frage.
Sie könnten mit srd.nist.gov/JPCRD/jpcrd221.pdf beginnen , das Daten zu 10 Binärsystemen sowie eine Diskussion verschiedener Modelle enthält.
Beachten Sie, dass einige monoton sind, andere nicht ...

Antworten (1)

Der wichtigste Parameter im Drude-Modell ist die Streuzeit der Leitungselektronen. Bei reinen Metallen wie Kupfer und Aluminium ist die Streuung gering (insbesondere bei niedrigen Temperaturen). Das Legieren verursacht eine Verunreinigungsstreuung. In Messing ist es viel stärker als in reinem Zink oder Kupfer. Die Streuzeit ist bei 24 Karat Gold viel länger als bei Legierungen mit Silber. Oder in reinem Aluminium im Vergleich zu den Legierungen mit Magnesium usw., die im Bauwesen verwendet werden.

Dies betrifft sowohl die elektrische als auch die thermische Leitfähigkeit (Wiedemann-Franz-Gesetz, Lorenz-Zahl).

Es gibt Modelle zur Behandlung von Eigenschaften von Legierungen, wie das Miedema-Modell. Aber nicht für die Leitfähigkeit. https://en.wikipedia.org/wiki/Miedema%27s_Model

Gibt es eine Möglichkeit, die Permittivität einer Legierung aus zwei Materialien mit dem Lorentz-Drude-Modell für beide Materialien separat zu berechnen?
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