Dyfuzyjny współczynnik korelacji

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

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:

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

gdzie:

${\displaystyle Z}$ – liczba koordynacyjna^[1].

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

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

gdzie:

${\displaystyle k_{B}}$ – stała Boltzmanna [J/K],

${\displaystyle f}$ – dyfuzyjny współczynnik korelacji,

${\displaystyle T}$ – temperatura bezwzględna [K]^[1].

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