Transcript مسیرهای نفوذ پذیری سریع

‫در مطالببذ ته ببا واقببا ه به ببذ م ب ب ه ب م ب مببر مدده ب جاهببای‬
‫خالی و فضاهای ین نشین ده ‪ ،‬ها جائیقا سبط زابد و مداهبای دبهب‬
‫ها واقا دبی رسی ن غلظت تعادلی ه بهص وبرد حث مر ه ‪.‬‬
‫بیب ببو م ر ب ب ادمب ببت بوب ببه هب ببا ب ب س ب ب ی ها جائیقب ببا ‪ ،‬سب ببط مش ب ب ‪،‬‬
‫مدادبه ها و ه در ط ل بیو هقایص رب م رد درسذ هدبر مر ده ‪.‬‬
‫ه ب بیببو هقببایص ب ی ب سبباخاار بباا وببد مد ب‬
‫نش ببان م ببر ده ب م ب فدر ببان‬
‫ما سب ب ر ببد‬
‫طب ب ل بی ببو هق ببایص ‪ ،‬کرت ب ب با فدبر ببان‬
‫مببر ب د و زامببا‬
‫هببا‬
‫ببدبی بو ببه ه ببای ماح ببد در‬
‫ه ببای ما سب ب ر ببد بو ببه ه ببا در‬
‫درون بباس بس ببت ‪ .‬ن ببا دبیو ه ب در بی ببو هق ببایص س ببد ع‬
‫ب ر م ببر‬
‫تی د ‪.‬‬
‫در بیو حث مشخص خ بهب‬
‫ب مب در بدبی خباف ‪ ،‬ه ب در طب ل‬
‫و بما ب بد بیببو هقببایص مببر و به ب غعن ب بن م ببی های غالببذ و اببامه ه ب‬
‫ناخا‬
‫د‪.‬‬
‫غعنب ب بن مد ببال ر یب ب آ بی مب ب در ببارآ زن رب ب ات م ببر من ببیه ‪ ،‬هقب ب‬
‫مدادبه ها رب در کل اید مر و بن دی ‪.‬‬
‫ه ب ب در‬
‫در بیو کل ردیذ ه ب در خب د هباهدی در هقبدآ بدبی ه هب هبای وب‬
‫لب ری و دنب لب ری نشببان دبدآ ب آ بسببت ‪ .‬بیببو رببدیذ ه ب هبباهدی‬
‫ق‬
‫ببدفا مق ب بر ‪ D‬بسببت م ب ببا ر ب دبدن هقببدآ ربدی بمای ب روی سببط‬
‫ه ه و ه ب زن و سب تعیبین ‪ D‬با بسبا ادآ با رسبه لیباریاه بمای یاب‬
‫ببد ا ببذ مجببهور فا ببل ه ب ب دسببت زم ب آ بسببت ‪ .‬در دماهببای ببا‬
‫دبی هد دو ه ه ه مق بر ‪ D‬مشا ه ست مر زی ‪ ،‬ولی در م با‬
‫‪ 700‬درج ب سبباهد تببدبد مق ب بر ‪ D‬م ب ببا بسببا ادآ با ه ه ب دن ب ل ب ری‬
‫سببت مببر زی ب قش ب با مقببادید سببت زم ب آ ببا بسببا ادآ با ه ه ب و ب‬
‫لب ب ری بس ببت ‪ .‬م ببی های ه ب ب س ببد ز دربی ببو اال ببت مداه ببای دبهب ب ه ببا‬
‫ه ب ن ‪.‬س ب ه ی ببا هق ب من بباط مدادبه ب ه ببا در م ب با ‪ 600‬درج ب س بباهد‬
‫تدبد (‪ )NTM‬ع آ مر د ‪.‬‬
‫طب ب ر زاما شب ببذ مشب ببخص ب ب آ بسب ببت مب ب ه ب ب در بماب ب بد مدادبهب ب هب ببا و سب ببط زابد‬
‫سیل رب ط اید و یف مر د ‪:‬‬
‫م ‪ Ds‬و ‪ Db‬ه رهیدیقای سط ومدادبه‬
‫و ‪ Dso‬و ‪ Dbo‬عامل های فدران بست و‬
‫‪ Qs‬و ‪ Qb‬بهببد ی فعببال سبباای ببدبی ه ب بسببت م ب ط ب ر زاما شببذ تعیببین‬
‫مببر ب د ‪ .‬طب ر م ببی در هببد دمببا ر بهب باآ ‪ Ds‬و ‪ Db‬ن ب ت ب ه ب رببهیدی‬
‫کل اید بست ‪:‬‬
‫درون اس ون هقص ‪DI‬‬
‫‪Ds > Db > Dp > DI‬‬
‫‪Ds > Db > DI‬‬
‫بیو بمد هاشذ با بیو وبهعیت بست م ادمت بوه ها‬
‫درونر و درون اس زساه‬
‫ودوقذ در سط‬
‫زابد‪،‬مداهبای‬
‫ر مر تی د ‪.‬‬
‫ه ب در سببط زابد در غ ببیاری با ر ی ب آ هببای فلببک ناسببذ هق ب‬
‫م ببر دبرد ولببی در ی ب‬
‫ه ه فلکی ‪ ،‬میاهگین سط مدادبهب هبا غ بیار بکر وبد با م باات سبط‬
‫ق‬
‫و ط ری م مع ه مدادبه بی به ید قش دبرد ‪ .‬به یت ه مدادبهب بی رب‬
‫زابد بسبت‬
‫ببا درس ببذ ی ب اول ه ب ی با فل بکب ‪ A‬و ‪ B‬م ببر و ب بن نش ببان دبد م ب ماهن ب‬
‫یس یگد ج‬
‫دبدآ‬
‫آ بست‪.‬‬
‫ببکل ب‬
‫ه ب بوببه هببای ‪ A‬در بماب بد مدادبهب هببا ‪ ،‬ن ب ت ب ه ب بوببه هببا فقب با طدیب‬
‫اس وا ع قش ی مر و به ه منب ‪ .‬بفبکون بد بیبو ب دلیبل غلظبت بهاب آ‬
‫بوببه هببای اببل ب ه آ در مدادبهب هببا ‪ ،‬تعب بدی با بوببه هببا با مدادبهب هببا ب درون‬
‫بیببو فدبین ب رب مببر و ب بن ببا رسبباها ر اببدبر درون ر س ب یکر مقا ب مببدد‬
‫مب ب درون زن یب ب‬
‫بباس ری س ببا با ب ب ح ه ببای زل می یب ب مر ج ببا دبدآ‬
‫ب آ بسببت ‪ .‬دمببا در هببد هقطب در دنببین ه هب بی ها ببل هیببا‬
‫ببا غلظببت‬
‫بوه های ابل ب ه آ در اول ه ب ی بسبت ‪ .‬هقبا درون باس ‪ ،‬هکدیب‬
‫مدادبه ها با ربآ مدادبه ها م م ی های رساها ر سد ز ود بست غ یار‬
‫سد ع با االت ها دن مدادبه ها ‪ ،‬بوه های ال‬
‫من ‪.‬‬
‫ه آ رب دریافبت مبر‬
‫ه ب س ببد ز در بما ب بد مدادبه ب ه ببا ‪ ،‬غلظ ببت ما س ب در ببد ه ب ن‬
‫‪ dx‬در ببکل رب بفببکب مببر ده ب و بفکب شببذ در ه ب رببهیدی هبباهدی در‬
‫مادآ رب س ذ مر د ‪.‬‬
‫در بیو ه ت دبیطر رب‬
‫درسذ مر منیه م ه با‬
‫ربآ مدادبه دبربی به یت‬
‫قش ی بست ‪.‬‬
‫ح با مادآ بی رب در‬
‫دبی سادگر م ئل ماهن کل ی االت ه در دبی ماها در میان ی‬
‫هظد مر تی یه م مداهبا ع ب د بد ب ح بسبت‪ .‬با فبدا بینسب بقذ هبای غلظدب در باس و در‬
‫بماب بد مداهببا دب ببد بسببت ببار بوببه هببای اببل ب ه آ درمیببان بباس ‪ JI‬و در بماب بد مدادبهب هببای ‪JB‬‬
‫صر‬
‫اید یان مر د ‪.‬‬
‫هد اال س ه ه با ربآ مدادبه در اررل‬
‫درون ح ن ت م اات سط د ا ر‬
‫غ ایر خ بهب دب ت مب بوبه ال ه آ با‬
‫میان زنقا مر تهرد ‪.‬‬
‫شکل( ‪ )1-2‬ترکیب شارهای مرزدانه و شبکه در‬
‫شرایط نفوذ در حالت مانا در میان قطعه ای‬
‫نازک از ماده ‪.‬‬
‫بتببد اببخامت وبهرببی مدادبهب ‪ S‬و بهب باآ دبهب ‪ d‬ا ب‬
‫مر زی ‪:‬‬
‫در ه یج در بیو االت ‪ ،‬ردیذ ه‬
‫هاهدی دب د خ به‬
‫ببار رببل ب‬
‫ب ر ایببد سببت‬
‫د ا‪:‬‬
‫مش بباه آ م ببر ب ب د مب ب به ی ببت ن ببب ه ب ب با ربآ مدادبهب ب و بباس ب ب ن ب ب ت‬
‫غ ببایر دبرد ‪ .‬هنی ببامر مب ب ‪ DbS << Did‬ه ب ب با ربآ بباس در مقا ب ب بباه‬
‫مدادبه ب رب مببر و ب بن هادی ب آ تدفببت ‪ .‬نببا دبیو ه ب با ربآ مدادبه ب س ب ه م بر در‬
‫ار رل خ به دب ت ‪.‬‬
‫ق‬
‫ق‬
‫پقن ببای م ببرزد یب ب مدادبهب ب وقدیا ببا ‪ 0/5 nm‬بس ببت و بهب ب باآ دبهب ب ه ببا با وقدیا ببا ‪1‬‬
‫وببا‪ 1000 mµ‬تغیی ب مببر من ب نببا دبیو میببمبن و ب زی مدادبه ب ببد بسببا به ب باآ دبه ب‬
‫تغییب ب خ بهب ب م ببدد ‪ .‬بهب ب باآ ن ببب ‪ DbS‬و ‪ Did‬ن ب ب ت ب ب دم ببا غ ببیار ا ببا‬
‫سبیل بکل مب ه باینگد وب زی دمبا بد ‪ DI‬و ‪ Db‬مبر ا ب ‪،‬‬
‫بست ‪ .‬بیو م رب‬
‫مشخص آ بست ‪.‬‬
‫بتدد در و ام دماها ‪ ، Db < DI‬ولی ا‬
‫مباهب دمببا بخا ف بیو دو قشابد‬
‫مر د ‪ .‬بیو بن دلیل بست م بهد ی‬
‫فعبال سباای دبی ه با ربآ مبدادبه‬
‫( ‪ ) Qb‬غ یار م با بهد ی فعال ساای‬
‫اس (‪ )Q1‬مر ا ‪.‬‬
‫دبی ه‬
‫ط ب ر م ببی مشببخص ب آ بسببت م ب ه ب با ربآ مدادبه ب در دم ببای هببای ای ببد‬
‫هکدیب ب‬
‫ب ب ‪ 0/75 – 0/8 TM‬دم ببای تع ببادلی و ببد ا ببذ رلب ب یو م ببه م ببر‬
‫د‪.‬‬
‫سببدعت ه ب بوببه هببا در بما ب بد مدادبه ب هببای م الببف یس ببان هق ببت و ب‬
‫سبباخاار بو ببر مدادبهب غ ببایر دبرد مب در وبهببز ب زرب ب‬
‫ل رهببای مجباور و‬
‫ح مدادبه غ ایر دبرد و ردیذ ه‬
‫ماصل‬
‫یس یگد و‬
‫درون‬
‫ح مدای خاف تغیی مر من ‪.‬‬
‫اج ته‬
‫هسا ‪:‬‬
‫بتبد هبدبر بسبت ه‬
‫ا د کرت با‬
‫ها ببل م اظب بی در مدادبهب هببا وجب د دب با ا ب‬
‫ا‬
‫‪.‬‬
‫با هظببد فیمیکببر دلیببل زن بسببت مب اببخامت مدادبهب زهقب ر مببه بسببت م ب‬
‫ببار اا ببل با زن ب به ب باآ بی هق ببت م ب بوببه هببای اببل ب ه آ رب وبرد‬
‫من وا و ا ز رب تغیی ده مگد زهس‬
‫ا‬
‫‪.‬‬
‫تغیی ب‬
‫ا دما ‪:‬‬
‫ها ببایا زاما ش ببیاکی طب ب ر ز ببکار نش ببان م ببر دهب ب مب ب به ببد ی بمای بس ببی ن ه ب ب‬
‫ق‬
‫اس بی بست در االی م ‪ D0‬دبی هد دو وقدیاا یس بان‬
‫مدادبه م با ه‬
‫بست ‪.‬‬
‫بتب ببد ه ب ب با ربآ مدادبه ب ب رب ا ب ب بن ب ببا بهاقب ببال ا ب ببدبر در میب ببان م ب ببادآ بی‬
‫مقا ب م ببدد م ب با ب ح ه ببای زل می ی ب مر درون ی ب امین ب ر سب ب یکر‬
‫س بباخا‬
‫ب آ بس ببت ‪ ،‬ه ب در بما ب بد ها ج ببا ر ه ببا رب م ببر و ب بن ببا بهاق ببال‬
‫ادبر در سیه هبای زل می یب مر درون یب امینب ر سب یکر مقا ب مبدد ‪.‬‬
‫ها جا ر ها ط ر وبهری ه اهن ل ل ها ر ع ل مبر منب مب بوبه هبا با یب‬
‫ردیذ ه‬
‫‪ Dp‬درون زنقا جا جبا مبر ب د ‪ .‬سب ه ها جبا ر هبا در بار ربل‬
‫درون ی مادآ‬
‫دبرد ‪.‬‬
‫ن ب ت م باات سبط مقطبز هبای ل لب و امینب غ بایر‬
‫ا کبارتی ی مب لی سبادآ ماهنب بکل ب زسبانر مبر وب بن نشبان دبد مب ه ب ربهیدی‬
‫هب بباهدی در میب ببان یب ب وب ب لب ب ر دبربی ها جب ببا ر ‪ Dapp‬سب ببیل رب طب ب ایب ببد ب ب‬
‫اس مدوا مر د ‪.‬‬
‫ردیذ ه‬
‫‪ : g‬م اات سط مقطز ل ل د وبا سط‬
‫وقدیب زن ≈ ‪ g‬بست‬
‫اس م مق بر‬
‫هسا ‪:‬‬
‫در دمب ببای هب ببای ب ببا ه ب ب با ربآ ب بباس سب ببد ز بسب ببت و مق ب ب بری غ ب ببیار‬
‫م د مر د ت ه بی م س ه ها جا ر در اررل بوبه هبا رب مبر وب بن‬
‫هادیب آ تدفببت ‪ .‬ب هببد اببال با زهجببا مب بهببد ی فعببال سبباای ببدبی ه ب با ربآ‬
‫ها جا ر م با ه با ربآ اس بست ‪.‬‬
‫ببا ربباه دمببا ‪ DI‬غ ببیار سببد ز وببد با ‪ Dp‬ربباه مببر یا ب ودر دماهببای رببائین‬
‫ق‬
‫ب بهب باآ بی ببکر مببر ب د مب ه ب رببهیدی هبباهدی رببام ببد بزببد ه ب در‬
‫بما بد ها جا ر ها بست‪.‬‬
‫ط ر م ی ز زی ها جا ر در دماهای هکدی‬
‫اید ‪ 0/5 Tm‬م ه مر‬
‫د‪.‬‬
‫رایان‬