格子欠陥、物質の硬さ、デバイ温度の関係について

質問

デバイ温度は物質の硬さの目安であり、
デバイ温度が大きい物質ほど硬い、…ですよね。

では、
原子空孔(vacancy)が少ない物質は硬く、デバイ温度が大きくなり、逆に、
原子空孔（vacancy）が多ければ物質は柔らかく、デバイ温度が小さい。

という直感的な私の解釈は正しいでしょうか？

参考文献などあれば、合わせてご提示頂けると幸いです。

回答No.2

rabbit_cat

勘違いしてました。
・デバイ温度が高いとなぜ硬いのか？
という質問ではなくて、
・格子欠陥があると、デバイ温度が下がって、柔らかくなりますか？
という質問なんですね。

うーん。
硬度を考えるときに、デバイモデルを使うには、結晶が均一で、どこも弱いところがない、という前提が入っているような。
直感的には、格子欠陥があったら、結晶全体の格子振動がどうのと言う以前に、欠陥部分から裂けてしまうような。

お礼

そういう質問でした。言葉が足らず申し訳ありません。
デバイモデルを使うこと自体がナンセンスなのでしょうかね。

いずれにせよ、ご回答ありがとうございます。

回答No.1

rabbit_cat

「直感的な理解」は正しくないと思います。
そもそも、デバイモデルは、原子空孔(vacancy)が一切ない（無視できる）としたときのモデルですよ。

ものすごく直感的（というか誤解を恐れずにテキトーなイメージで）言えば、
デバイ温度が高い＝格子振動がおき難い＝変形しにくい＝硬い
みたいな感じですかね。

参考文献は、とりあえずは「キッテル」一択か。

補足

ご回答ありがとうございます。

デバイモデルは、調和振動子に基づくモデルですよね。

例えばここから振動子を一つとると、
バネが直接結ばれることになり、（下図）
実効的なバネの弾性係数kが1/2になり、格子振動がおきやすくなる気がするのですが。

振動子自体の数が減る効果を考慮すべきなんでしょうかね？

↓↓↓↓↓↓

○-○-○　が ○ - - ○ になると格子振動しやすくなる気がする。