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目次

材料における拡散 格子上のランダム・ウォーク

材料における拡散 格子上のランダム・ウォーク (材料学シリーズ)

  • 小岩 昌宏(著)/ 中嶋 英雄(著)/ 堂山 昌男(監修)/ 小川 恵一(監修)/ 北田 正弘(監修)
  • 第1章 拡散の現象論
    • 1.1 フィックの第1,第2法則
    • 1.2 拡散方程式の解
    • 1.3 3次元座標における拡散方程式
    • 1.4 種々の結晶系における拡散係数
    • 1.5 拡散研究の歩み
  • 第2章 拡散の原子論Ⅰ−ランダム・ウォークと拡散
    • 2.1 ランダム・ウォークと拡散
    • 2.2 フィックの式の適用限界
    • 2.3 平均二乗変位
    • 2.4 3次元結晶の拡散係数
  • 第3章 拡散の原子論Ⅱ−拡散の機構
    • 3.1 いろいろな拡散機構
    • 3.2 熱活性化過程と活性化エネルギー
    • 3.3 駆動力がある場合の原子の移動
    • 3.4 トラッピング効果
    • 3.5 ブロッキング効果
    • 3.6 パーコレーション
  • 第4章 純金属および合金における拡散
    • 4.1 空孔機構による拡散
    • 4.2 格子間機構による拡散
    • 4.3 金属中での不純物原子の高速拡散
    • 4.4 高水素圧雰囲気での超多量空孔の生成と拡散の促進
  • 第5章 拡散による擬弾性−侵入型原子の拡散−
    • 5.1 侵入型不純物原子の拡散係数の表式
    • 5.2 音叉の振動持続時間
    • 5.3 炭素原子を含む鉄の変形挙動
    • 5.4 固体のモデル表現
    • 5.5 固体の力学的振動と減衰
    • 5.6 「内部摩擦」という用語とその意味
    • 5.7 標準擬弾性固体の周期的応力下での変形挙動
    • 5.8 炭素原子を含む鉄の緩和現象
    • 5.9 ねじり振り子法−慣性体を付加した系の振動
  • 第6章 拡散における相関効果
    • 6.1 完全にランダムなウォークと相関のあるウォーク
    • 6.2 相関係数
    • 6.3 空孔機構による拡散の相関係数−純金属の場合
    • 6.4 希薄合金−2次元六方格子の場合
    • 6.5 希薄合金−面心立方格子の場合(5ジャンプ振動数モデル)
    • 6.6 同位体効果と相関係数
  • 第7章 ランダム・ウォーク理論の基礎
    • 7.1 格子におけるランダム・ウォーク
    • 7.2 相関効果に関する応用
    • 7.3 ランダム・ウォーク理論の化学反応速度論への応用
  • 第8章 濃度勾配下での拡散
    • 8.1 ボルツマン−マタノの方法
    • 8.2 相互拡散係数と固有拡散係数
    • 8.3 カーケンドール効果
    • 8.4 拡散現象の一般的な定式化
    • 8.5 流れの駆動力とフィックの第1法則−置換型2元合金を例として
    • 8.6 相互拡散と熱力学的因子
    • 8.7 「拡散流は化学ポテンシャル勾配に比例する」
  • 第9章 高速拡散路−粒界・転位・表面−に沿った拡散
    • 9.1 粒界拡散
    • 9.2 転位拡散
    • 9.3 表面拡散
  • 第10章 さまざまな物質における拡散
    • 10.1 イオン結晶
    • 10.2 酸化物
    • 10.3 超イオン伝導体
    • 10.4 半導体
    • 10.5 金属間化合物
  • 第11章 電場および温度勾配下での拡散
    • 11.1 静電場による力と伝導電子による摩擦力
    • 11.2 純金属中のエレクトロマイグレーション
    • 11.3 侵入型原子のエレクトロマイグレーション
    • 11.4 集積回路におけるエレクトロマイグレーション
    • 11.5 精製法としての応用
    • 11.6 サーモマイグレーション
  • 第12章 多相系における拡散
    • 12.1 拡散領域に形成される相と相界面
    • 12.2 拡散対の試料形態と出現する相
    • 12.3 層成長の速度論
    • 12.4 シリコンと金属薄膜の拡散対における化合物形成過程
    • 12.5 核形成に関連する現象
  • 第13章 析出と粗大化の速度論
    • 13.1 無限媒体中の拡散方程式の解
    • 13.2 析出粒子の成長
    • 13.3 マトリックス中の溶質濃度の低下
    • 13.4 Wert‐Zenerの解析
    • 13.5 粗大化の理論−オストワルト成長
  • 付録1 3次元座標系における拡散方程式
  • 付録2 指数関数・積分(インテグラル+∞カラ−∞マデe−x2dxの計算)
  • 付録3 スターリングの公式の導出
  • 付録4 固体の力学模型
    • A4.1 結合則
    • A4.2 2要素模型
    • A4.3 3要素模型
  • 付録5 標準擬弾性固体の自由減衰振動
  • 付録6 平均二乗変位と相関係数
  • 付録7 不純物拡散の相関係数の計算−面心立方格子の場合−
  • 付録8 化学ポテンシャルについて
    • A8.1 ポテンシャルとは何か?
    • A8.2 理想気体の化学ポテンシャル
    • A8.3 化学ポテンシャルの定義
    • A8.4 粒子1個当たりの化学ポテンシャル
  • 付録9 2元合金の正則溶体モデル
    • A9.1 自由エネルギーの表式の導出
    • A9.2 固溶体の化学ポテンシャル
    • A9.3 溶質原子の活量と活量係数
  • 付録10 核形成過程の基本概念
    • A10.1 エンブリオの形成
    • A10.2 準安定相中のエンブリオ濃度
    • A10.3 核形成速度とその温度依存性
    • A10.4 誤解しやすい点二三
  • 付録11 球対称の場における拡散方程式の解