زنر پینینگ ( به انگلیسی:Zener pinning ) اثر پراکندگی ذرات ریز در حال جنبش با زاویهٔ مرز کم یا زیاد از طریق یک ماده پلی کریستالی است. ذرات کوچک ماده با اعمال یک فشار پینینگ و نگه دارنده اقدام به جلوگیری از حرکت این مرزها می کنند که این فشار پینینگ ناشی از نیروی محرکه ای است که مرز ها را تحت فشار می گذارد. روش زنر پینینگ در فرایند های مواد بسیار مهم است و اثر زیادی روی بهبود، تبلور مجدد و رشد دانه ها در علم مواد دارد.
وجود مرزها یکی از عیوب ساختار بلوری بوده و به همین دلیل با انتقال مقدار مشخصی انرژی مرتبط و همراه می باشند. هنگامی که یک مرز درون یک ذرهٔ نا منسجم حرکت می کند، بخش مرزی که باید درون ذره وجود داشته باشد اساساً دیگر وجود ندارد. برای جلوگیری از عبور ذرات، باید مرزهای جدیدی ایجاد شود و این اتفاق از لحاظ بررسی انرژی نامطلوب خواهد بود. در حالی که منطقه مرزی در نزدیکی ذره ، پین شده است، بقیهٔ مرز، به تلاش خود برای حرکت رو به جلوی تحت نیروی محرکه ادامه می دهد.
این تصویر یک مرز انرژی γ را در یک منطقه واحد نشان می دهد که از یک ذره غیرمنسجم با شعاع r رد می شود. نیروی پینینگ در طول خط تماس بین مرز و ذره عمل می کند یعنی یک دایره با قطر AB = ۲πr cosθ داریم. نیروی در واحد طول برای مرز مورد تماس برابر γ sinθ است. از این رو نیروی کل بر روی مرز در حال تماس عمل می کند از رابطهٔ داده شده به دست می آید:
F = 2 π r γ cos θ sin θ در نتیجه حداکثر نیروی محرک زمانی رخ می دهد که θ = ۴۵ درجه باشد و بنابراین F max = πrγ.
کلارنس زنر به منظور تعیین نیروی پینینگ با یک پراکندگی داده شده برای ذرات، چند فرضیه مهم را مطرح کرد:
• ذرات کروی هستند.
• عبور از مرز تعامل ذره ای را تغییر نمی دهد.
• هر ذره حداکثر نیروی پینینگ را در محدوده ای بدون توجه به موقعیت مکانی اعمال می کند.
• تماس بین ذرات و مرزها کاملاً تصادفی است.
• چگالی تعداد ذرات در مرز آن است که برای توزیع تصادفی ذرات انتظار می رود.
برای یک حجم کسری Fv از توزیع تصادفی ذرات کروی با شعاع r تعداد در واحد حجم ( تعداد تراکم ) از رابطه زیر محاسبه می شود:
از این تراکم تعداد کل، تنها ذراتی که درون یک شعاع ذره قرار دارند قادر به تعامل با مرز خواهند بود. اگر مرز اساساً مسطح باشد، این تعداد از رابطهٔ زیر محاسبه می شود:
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفوجود مرزها یکی از عیوب ساختار بلوری بوده و به همین دلیل با انتقال مقدار مشخصی انرژی مرتبط و همراه می باشند. هنگامی که یک مرز درون یک ذرهٔ نا منسجم حرکت می کند، بخش مرزی که باید درون ذره وجود داشته باشد اساساً دیگر وجود ندارد. برای جلوگیری از عبور ذرات، باید مرزهای جدیدی ایجاد شود و این اتفاق از لحاظ بررسی انرژی نامطلوب خواهد بود. در حالی که منطقه مرزی در نزدیکی ذره ، پین شده است، بقیهٔ مرز، به تلاش خود برای حرکت رو به جلوی تحت نیروی محرکه ادامه می دهد.
این تصویر یک مرز انرژی γ را در یک منطقه واحد نشان می دهد که از یک ذره غیرمنسجم با شعاع r رد می شود. نیروی پینینگ در طول خط تماس بین مرز و ذره عمل می کند یعنی یک دایره با قطر AB = ۲πr cosθ داریم. نیروی در واحد طول برای مرز مورد تماس برابر γ sinθ است. از این رو نیروی کل بر روی مرز در حال تماس عمل می کند از رابطهٔ داده شده به دست می آید:
F = 2 π r γ cos θ sin θ در نتیجه حداکثر نیروی محرک زمانی رخ می دهد که θ = ۴۵ درجه باشد و بنابراین F max = πrγ.
کلارنس زنر به منظور تعیین نیروی پینینگ با یک پراکندگی داده شده برای ذرات، چند فرضیه مهم را مطرح کرد:
• ذرات کروی هستند.
• عبور از مرز تعامل ذره ای را تغییر نمی دهد.
• هر ذره حداکثر نیروی پینینگ را در محدوده ای بدون توجه به موقعیت مکانی اعمال می کند.
• تماس بین ذرات و مرزها کاملاً تصادفی است.
• چگالی تعداد ذرات در مرز آن است که برای توزیع تصادفی ذرات انتظار می رود.
برای یک حجم کسری Fv از توزیع تصادفی ذرات کروی با شعاع r تعداد در واحد حجم ( تعداد تراکم ) از رابطه زیر محاسبه می شود:
از این تراکم تعداد کل، تنها ذراتی که درون یک شعاع ذره قرار دارند قادر به تعامل با مرز خواهند بود. اگر مرز اساساً مسطح باشد، این تعداد از رابطهٔ زیر محاسبه می شود:
wiki: زنر پینینگ