Dyfuzyjny współczynnik korelacji

Dyfuzyjny współczynnik korelacji – poprawka statystyczna wykorzystywana do określania typu mechanizmu dyfuzji.

Ogólne informacje

Dyfuzyjny współczynnik korelacji f został wprowadzony ze względu na zmniejszające się prawdopodobieństwo kolejnych przeskoków (możliwości ruchu) atomu w sieci krystalicznej rozpuszczalnika. W przypadku, gdy stężenie atomów w pozycjach węzłowych i międzywęzłowych jest duże, to w konsekwencji rośnie prawdopodobieństwo, że część sąsiednich pozycji węzłowych i luk międzywęzłowych jest już zajęta przez inne atomy. Powoduje to zwiększenie prawdopodobieństwa powrotu atomu do poprzedniego położenia. Makroskopowo objawia się spowolnieniem procesów dyfuzyjnych.

Dyfuzyjny współczynnik korelacji zależy od:

• mechanizmu dyfuzji,
• struktury krystalicznej materiału.

Wartość tego współczynnika informuje o rodzaju dominujących mechanizmów dyfuzji jakie się odbywają w danej sieci dla danego pierwiastka w danym materiale. Dla mechanizmu wakansowego wyraża się go relacją:

$f\approx 1-\frac{2}{Z},$

gdzie:

$Z$ – liczba koordynacyjna.

Energia aktywacji współczynnika korelacji

W przypadku heterodyfuzji zachodzącej mechanizmem wakancyjnym współczynnik korelacji $f$ jest zależny od temperatury $T.$ Wprowadza się wtedy wielkość zwaną energią aktywacji współczynnika korelacji C daną równaniem:

$C=-k_B\cdot \frac{\partial \ln (f)}{\partial \ln (\frac{1}{T})},$

gdzie:

$k_B$ – stała Boltzmanna [J/K],

$f$ – dyfuzyjny współczynnik korelacji,

$T$ – temperatura bezwzględna [K].

Zobacz też

• dyfuzja własna
• heterodyfuzja
• korelacja rangowa
• prawa Ficka
• współczynnik korelacji Pearsona
• współczynnik korelacji rang Spearmana