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admin

2016-12-28 15:47:43

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흄-로더리의 법칙[Hume-Rothery rule]

합금의 조성을 변화시킬 때 성분원소와 관계없이 1원자당 원자가전자수(이것을 전자․원자비(electron atom ratio)라고 하고 e/a로 씀)가 3/2, 21/13, 7/4 등 특정한 값에 있어서 안정한 구조(어느 범위를 가진 금속간화합물, 고용체로서 이것을 전자화합물이라고 함)로 된다고 하는 법칙.

예를들면 1가금속 (Cu)에 2가 이상의 원소 (Zn)을 고용해 가는 경우를 생각할 수 있다. e/a가 증가하면 페르미구(球)가 결정구조로 정해지는 브리유앵경계를 초월하게 된다.

(Cu∶fcc에서는 제1브리유앵대(帶)에 1～1.4 전자가 안정). 제2브리유앵대에 들어오기 위해서는 큰 에너지가 필요하므로 결정구조를 바꾸고(bcc에서는 제1브리유앵대에 1.5전자 이상 들어올 수 있음),

바로 브리유앵경계에 접하도록 하여 에너지를 내려서 안정상으로 된다고 하는 것. 전자적 관점에서 상태도해석으로 흄-러더리가 처음으로 지적하였다.

Cu-Zn계에서는 β 및 β′상∶e/a=3/2, γ상∶21/13, δ상∶7/4이고, 다른 합금계 Au-Cd계의 β∶3/2, δ∶7/4, Ni-Be계의 γ∶21/13 등이 그것이다.

그러나 같은 합금계라도 모든 경우에 나타나는 것은 아니고 일정한 범위 내에서 성립하는 규칙이다. 또 전이금속에 적용하는 경우 전이금속의 가전자는 0으로 생각하여야 한다

(예 (Fe, Co, Pd,…)5Zn21∶γ상).

흄-로더리의 법칙이라고 불리우는 것으로 이 밖에도 치환형고용체가 생기기 쉽다는 등 여러 가지가 있다.