固体物理，为什么在有序体系中添加少量无序，或在无序体系中保留少量有序，有助于提高体系的稳定性？
2023-12-25 阅读 30
在固体物理中，有序体系指的是原子、离子或分子按照规则排列的晶体结构，而无序体系则是指没有明确规则排列的非晶体结构。
添加少量无序到有序体系中或保留少量有序到无序体系中，可以提高体系的稳定性的原因有以下几点：
1. 界面能降低：有序体系中添加少量无序或无序体系中保留少量有序，会导致界面的增加。界面能是指晶体与非晶体之间的边界区域，其能量通常较高。当界面能增加时，体系的总能量会降低，从而提高了体系的稳定性。
2. 缺陷消除：有序体系中的无序或无序体系中的有序可以帮助消除体系中的缺陷。在有序体系中，缺陷通常是由于晶体结构的不完美或杂质的存在引起的。添加少量无序可以填补晶体结构中的缺陷，从而提高了体系的稳定性。在无序体系中，保留少量有序可以在无序结构中引入一定的有序性，从而减少无序结构中的缺陷，提高体系的稳定性。
3. 熵增加：熵是描述体系无序程度的物理量，与体系的稳定性有关。添加少量无序到有序体系中或保留少量有序到无序体系中，会增加体系的熵。熵的增加可以提高体系的稳定性，因为在熵增加的过程中，体系会向更多的微观状态分布，从而增加了体系的稳定性。
需要注意的是，添加少量无序或保留少量有序对体系的稳定性的影响是有限的。当无序度过高或有序度过低时，体系的稳定性可能会降低。因此，在固体物理中，研究如何优化有序-无序之间的平衡是一个重要的课题。
更新于 2023年12月25日
