液態金屬內微觀動力學之研究

Abstract

藉著第三代光源的發展，非彈性X 光散射已為探討液體金屬內的微觀動力學路。 利用這實驗技術，許多有關液體金屬動力結構因子的新結果都已經產生及分析，而所探 討過的液體金屬包括鋰、鋁、鈉、鉀及鎵。這些實驗結果都已證實，除了緩慢的結構鬆 弛外，尚有一快速的鬆弛過程，鬆弛時間大約比結構鬆弛的小一個數量級。甚麼機製造 成這快速的鬆弛過程是一個吸引人的問題，但是對這個問題的解答，目前所有的理論仍 然有爭議。因此，探討這問題是本研究計畫的一部份。在另一方面，在這些探討過的液 體金屬當中，液態鎵是一有趣的液體。當溫度只在其溶點上一些時，跟據其非正常的靜 態結構因子可知，液態鎵的微觀結構應是迥異於硬球模型液體的。然而，當波向量大約 等於或大於對應於靜態結構因子的最大值時，從非彈性X 光散射實驗所穫得的動力結構 因子，可用延伸的流動力學來描述。但此延伸的流動力學是基於一將硬球氣體模型延伸 至液體的Enskog 理論。所以，瞭解在液態鎵內兩鎵離子間的作用力，包括短程的斥力 與長程的Friedel 振盪位能，對其微觀動力學所扮演的角色是至為重要與有趣的。此一研 究構成本計畫的另一部份。