О кинетике скачка деформации ползучести β-олова, стимулированного сверхпроводящим переходом
Изучена кинетика приращения деформации b-олова, стимулированного сверхпроводящим переходом. Эксперименты выполнены на монокристаллах высокой чистоты, которые деформировались в режиме нестационарной ползучести при температуре 1,6 К. Установлен стадийный характер процесса ползучести после N-S-перехода...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Физика низких температур |
|---|---|
| Дата: | 2001 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2001
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/129147 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | О кинетике скачка деформации ползучести β-олова, стимулированного сверхпроводящим переходом / В.П. Солдатов, В.Д. Нацик, Г.И. Кириченко // Физика низких температур. — 2001. — Т. 27, № 12. — С. 1421-1429. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860058258576769024 |
|---|---|
| author | Солдатов, В.П. Нацик, В.Д. Кириченко, Г.И. |
| author_facet | Солдатов, В.П. Нацик, В.Д. Кириченко, Г.И. |
| citation_txt | О кинетике скачка деформации ползучести β-олова, стимулированного сверхпроводящим переходом / В.П. Солдатов, В.Д. Нацик, Г.И. Кириченко // Физика низких температур. — 2001. — Т. 27, № 12. — С. 1421-1429. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физика низких температур |
| description | Изучена кинетика приращения деформации b-олова, стимулированного сверхпроводящим переходом. Эксперименты выполнены на монокристаллах высокой чистоты, которые деформировались в режиме нестационарной ползучести при температуре 1,6 К. Установлен стадийный характер процесса ползучести после N-S-перехода и проанализированы особенности зависимостей скорость деформации- деформация в пределах каждой стадии. Предложена интерпретация экспериментальных результатов, основанная на кинковом механизме движения дислокаций через барьеры Пайерлса с учетом влияния на зарождение кинков квантовых флуктуаций и электронного трения.
The kinetics of the deformation increment stimulated by the superconducting transition in β-tin is investigated. Experiments are done on single crystals of high purity strained in the transient creep regime at a temperature of 1.6 K. It is found that the creep after the N–S transition occurs in stages, and the features of the strain-rate versus strain curves are analyzed within each stage. An interpretation of the experimental results is proposed, based on a kink mechanism for the motion of dislocations through the Peierls barriers with allowance for the influence of quantum fluctuations and electron drag on the nucleation of kinks.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:02:43Z |
| format | Article |
| fulltext |
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåpàòóp, 2001, ò. 27, ¹ 12, c. 1421–1429Ñîëäàòîâ Â. Ï., Íàöèê Â. Ä., Êèðè÷åíêî Ã. È.Î êèíåòèêå ñêà÷êà äåôîðìàöèè ïîëçó÷åñòè β-îëîâà, ñòèìóëèðîâàííîãî ñâåðõïðîâîäÿùèì ïåðåõîäîìSoldatov V. P., Natsik V. D., and Kirichenko G. I.On kinetics of creep deformation jump induced by superconducting transition in β-tin
Î êèíåòèêå ñêà÷êà äåôîðìàöèè ïîëçó÷åñòè
β-îëîâà, ñòèìóëèðîâàííîãî ñâåðõïðîâîäÿùèì
ïåðåõîäîì
Â. Ï. Ñîëäàòîâ, Â. Ä. Íàöèê, Ã. È. Êèðè÷åíêî
Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò íèçêèõ òåìïåpàòóp èì. Á. È. Âåpêèíà ÍÀÍ Óêpàèíû
ïp. Ëåíèíà, 47, ã. Õàpüêîâ, 61103, Óêpàèíà
E-mail: vsoldatov@ilt.kharkov.ua
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â påäàêöèþ 5 èþíÿ 2001 ã.
Èçó÷åíà êèíåòèêà ïðèðàùåíèÿ äåôîðìàöèè β-îëîâà, ñòèìóëèðîâàííîãî ñâåðõïðîâîäÿùèì ïåðåõî-
äîì. Ýêñïåðèìåíòû âûïîëíåíû íà ìîíîêðèñòàëëàõ âûñîêîé ÷èñòîòû, êîòîðûå äåôîðìèðîâàëèñü â
ðåæèìå íåñòàöèîíàðíîé ïîëçó÷åñòè ïðè òåìïåðàòóðå 1,6 Ê. Óñòàíîâëåí ñòàäèéíûé õàðàêòåð ïðîöåñ-
ñà ïîëçó÷åñòè ïîñëå N–S-ïåðåõîäà è ïðîàíàëèçèðîâàíû îñîáåííîñòè çàâèñèìîñòåé ñêîðîñòü äåôîð-
ìàöèè—äåôîðìàöèÿ â ïðåäåëàõ êàæäîé ñòàäèè. Ïðåäëîæåíà èíòåðïðåòàöèÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ
ðåçóëüòàòîâ, îñíîâàííàÿ íà êèíêîâîì ìåõàíèçìå äâèæåíèÿ äèñëîêàöèé ÷åðåç áàðüåðû Ïàéåðëñà ñ
ó÷åòîì âëèÿíèÿ íà çàðîæäåíèå êèíêîâ êâàíòîâûõ ôëóêòóàöèé è ýëåêòðîííîãî òðåíèÿ.
Âèâ÷åíî êiíåòèêó ïðèðîñòó äåôîðìàöi¿ β-îëîâà, ñòèìóëüîâàíîãî íàäïðîâiäíèì ïåðåõîäîì. Åêñïå-
ðèìåíòè âèêîíàíî íà ìîíîêðèñòàëàõ âèñîêî¿ ÷èñòîòè, ÿêi äåôîðìóâàëèñÿ ó ðåæèìi íåñòàöiîíàðíî¿
ïîâçó÷îñòi ïðè òåìïåpàòópi 1,6 Ê. Âñòàíîâëåíî ñòàäiéíèé õàðàêòåð ïðîöåñó ïîâçó÷îñòi ïiñëÿ N–S-
ïåðåõîäó i ïðîàíàëiçîâàíî îñîáëèâîñòi çàëåæíîñòåé øâèäêiñòü äåôîðìàöi¿—äåôîðìàöiÿ â ìåæàõ
êîæíî¿ ñòàäi¿. Çàïðîïîíîâàíî iíòåðïðåòàö³þ åêñïåðèìåíòàëüíèõ ðåçóëüòàòiâ, êîòðà áàçóºòüñÿ íà
êiíêîâîìó ìåõàíiçìi ðóõó äèñëîêàöié ÷åðåç áàð’ºðè Ïàéºðëñà ç âðàõóâàííÿì âïëèâó íà çàðîäæåííÿ
êiíêiâ êâàíòîâèõ ôëóêòóàöié i åëåêòðîííîãî òåðòÿ.
PACS: 62.20.Hg, 74.25.Ld
Î êèíåòèêå ñêà÷êà äåôîðìàöèè ïîëçó÷åñòè β-îëîâà
Ââåäåíèå
Ïåðåõîä ìåòàëëè÷åñêîãî ñâåðõïðîâîäíèêà èç
íîðìàëüíîãî â ñâåðõïðîâîäÿùåå ñîñòîÿíèå (N–S-
ïåðåõîä) â ïðîöåññå íèçêîòåìïåðàòóðíîé ïîë-
çó÷åñòè ñîïðîâîæäàåòñÿ ðåçêèì ïðèðîñòîì åå
ñêîðîñòè è äåôîðìàöèè [1,2]. Òàêàÿ ðåàêöèÿ ïîë-
çó÷åñòè íà ñìåíó ýëåêòðîííîãî ñîñòîÿíèÿ — îäíî
èç ïðîÿâëåíèé ýôôåêòà ïëàñòèôèêàöèè (ðàçó-
ïðî÷íåíèÿ) ìåòàëëà ñâåðõïðîâîäÿùèì ïåðåõîäîì
[3,4]. Èçó÷åíèå ýòîãî ýôôåêòà äàåò óíèêàëüíóþ
âîçìîæíîñòü âûÿñíåíèÿ ðîëè ýëåêòðîíîâ ïðîâî-
äèìîñòè â ïðîöåññàõ íèçêîòåìïåðàòóðíîé ïëàñ-
òè÷íîñòè ìåòàëëîâ.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ îáùåïðèíÿòîé ñ÷èòàåòñÿ
òî÷êà çðåíèÿ, ÷òî ïåðâîïðè÷èíîé ýôôåêòà ïî-
âûøåíèÿ ïëàñòè÷íîñòè ìåòàëëà ïðè N–S-ïåðåõîäå
ÿâëÿåòñÿ ðåçêîå óìåíüøåíèå ýëåêòðîííîãî òðåíèÿ
äèñëîêàöèé âñëåäñòâèå êóïåðîâñêîé êîíäåíñàöèè
ýëåêòðîíîâ ïðîâîäèìîñòè. Îäíàêî ïîñëåäîâàòåëü-
íîå îïèñàíèå ýôôåêòà äîëæíî ó÷èòûâàòü íàðÿäó
ñ âëèÿíèåì ñâåðõïðîâîäÿùåãî ïåðåõîäà íà âÿçêîå
òðåíèå äèñëîêàöèé åùå äâà âàæíûõ îáñòîÿòåëüñò-
âà: ñïåöèôèêó ïðîòåêàíèÿ äèñëîêàöèîííûõ ïðî-
öåññîâ â óñëîâèÿõ ðàçëè÷íûõ âèäîâ ìåõàíè÷åñêèõ
èñïûòàíèé (ïîëçó÷åñòü, àêòèâíàÿ äåôîðìàöèÿ,
ðåëàêñàöèÿ íàïðÿæåíèé); òèï è âåëè÷èíó áàðüå-
ðîâ, êîíòðîëèðóþùèõ ïîäâèæíîñòü äèñëîêàöèé
íà ìàêðîñêîïè÷åñêèõ äëèíàõ ïðîáåãà (áàðüåðû
Ïàéåðëñà, ëîêàëüíûå ïðèìåñíûå áàðüåðû, êðóï-
íîìàñøòàáíûå âíóòðåííèå íàïðÿæåíèÿ).
Ïîïûòêè ó÷åòà îòäåëüíûõ ñòîðîí íàçâàííûõ
âûøå óñëîæíÿþùèõ îáñòîÿòåëüñòâ ïðè òåîðåòè-
÷åñêîé èíòåðïðåòàöèè ýôôåêòà ïëàñòèôèêàöèè
ïðèâåëè ê ôîðìóëèðîâêå íåñêîëüêèõ, îòëè÷àþ-
ùèõñÿ äðóã îò äðóãà â äåòàëÿõ, ìîäåëåé è ìåõà-
íèçìîâ âëèÿíèÿ ýëåêòðîíîâ ïðîâîäèìîñòè íà êè-
íåòèêó ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè: äèíàìè÷åñêèõ
[4–6], êâàçèäèíàìè÷åñêèõ [7–9], òåðìîôëóêòóà-
öèîííûõ [10], òåðìîèíåðöèîííûõ [11] è êâàçè-
ñòàòè÷åñêèõ [12–14]. Êàê ïðàâèëî, êàæäàÿ ìî-
© Â. Ï. Ñîëäàòîâ, Â. Ä. Íàöèê, Ã. È. Êèðè÷åíêî, 2001
äåëü ïî-ñâîåìó òðàêòîâàëà âëèÿíèå êóïåðîâñêîé
êîíäåíñàöèè ýëåêòðîíîâ íà êèíåòèêó ïðåîäîëå-
íèÿ áàðüåðîâ, ïðåïÿòñòâóþùèõ ñêîëüæåíèþ äèñ-
ëîêàöèé, è âåëè÷èíó îáóñëîâëåííûõ ýòèì âëèÿ-
íèåì ýôôåêòîâ. Íàðÿäó ñ ýòèì óæå íà ïåðâîì
ýòàïå èññëåäîâàíèÿ ýôôåêòà ïëàñòèôèêàöèè
ïðåäïðèíèìàëèñü ïîïûòêè âûäåëèòü â óêàçàííîì
ñïåêòðå îñíîâíóþ ìîäåëü, â ðàìêàõ êîòîðîé
ìîãëà áû ïîëó÷èòü íåïðîòèâîðå÷èâîå îáúÿñíåíèå
âñÿ ñîâîêóïíîñòü íàáëþäàåìûõ ÿâëåíèé. Îäíàêî
ïî ìåðå íàêîïëåíèÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ
ñòàíîâèëîñü âñå áîëåå î÷åâèäíûì, ÷òî â òàêîì
ñëîæíîì ïðîöåññå, êàêèì ÿâëÿåòñÿ ïëàñòè÷åñêàÿ
äåôîðìàöèÿ, âðÿä ëè ìîæíî ðàññ÷èòûâàòü íà ñó-
ùåñòâîâàíèå óíèâåðñàëüíîé ìîäåëè. Áîëåå ðåà-
ëèñòè÷íîé ïðåäñòàâëÿëàñü ñèòóàöèÿ, ó÷èòûâàþ-
ùàÿ âñòóïëåíèå â «èãðó» ïî ìåðå ðàçâèòèÿ
äåôîðìàöèîííîãî ïðîöåññà ðàçíûõ ìåõàíèçìîâ
ðàçóïðî÷íåíèÿ è èõ êîìáèíàöèé.
 ñâÿçè ñ ýòèì âàæíîå çíà÷åíèå ïðèîáðåòàåò
ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ îöåíêà ðîëè è ýôôåêòèâíîñòè
ïðåäëîæåííûõ ìåõàíèçìîâ ðàçóïðî÷íåíèÿ â ðå-
àëüíûõ äåôîðìàöèîííûõ ïðîöåññàõ, ïîëó÷åíèå
èíôîðìàöèè îá èõ èåðàðõèè è îòíîñèòåëüíîé ðî-
ëè íà ðàçíûõ ýòàïàõ ïëàñòè÷åñêîãî òå÷åíèÿ. Äàí-
íàÿ çàäà÷à îñîáåííî àêòóàëüíà â îòíîøåíèè òåõ
ìåòàëëè÷åñêèõ ñâåðõïðîâîäíèêîâ, äëÿ êîòîðûõ
èçâåñòåí òèï áàðüåðîâ, òîðìîçÿùèõ ñêîëüæåíèå
äèñëîêàöèé ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ. Ïðèìåðîì
ìîãóò ñëóæèòü ìîíîêðèñòàëëû β-îëîâà, äåôîðìè-
ðóåìûå ïî ñèñòåìå ñêîëüæåíèÿ (100) 〈010〉: â ýòîì
ñëó÷àå ðîëü òàêèõ áàðüåðîâ èãðàåò ïîòåíöèàëü-
íûé ðåëüåô Ïàéåðëñà, à ïëàñòè÷åñêàÿ äåôîðìà-
öèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïóòåì ïðîñòîãî ýëåìåí-
òàðíîãî àêòà — çàðîæäåíèÿ è ïîñëåäóþùåãî
ðàçáåãàíèÿ âäîëü äèñëîêàöèîííûõ ëèíèé ïàðíûõ
êèíêîâ [15,16].
×èñòûå ìîíîêðèñòàëëû β-îëîâà (99,9995%),
îðèåíòèðîâàííûå äëÿ ïðåèìóùåñòâåííîãî ñêîëü-
æåíèÿ â ñèñòåìå (100) 〈010〉, ñîõðàíÿþò âûñîêóþ
ïëàñòè÷íîñòü è ïëàâíîå òå÷åíèå âïëîòü äî òåìïå-
ðàòóðû 0,5 Ê, ÷òî äåëàåò èõ óíèêàëüíûìè îáúåê-
òàìè äëÿ èññëåäîâàíèÿ íèçêîòåìïåðàòóðíûõ ìå-
õàíèçìîâ äåôîðìàöèè â êðèñòàëëàõ ñ âûñîêèìè
áàðüåðàìè Ïàéåðëñà. Ñîâìåñòíîå âëèÿíèå êâàíòî-
âûõ è òåïëîâûõ ôëóêòóàöèé, à òàêæå ýëåêòðîííî-
ãî òðåíèÿ íà äâèæåíèå äèñëîêàöèé ÷åðåç áàðüåðû
Ïàéåðëñà â ñâåðõïðîâîäÿùåì è íîðìàëüíîì β-
îëîâå â óñëîâèÿõ àêòèâíîé äåôîðìàöèè áûëî äå-
òàëüíî èçó÷åíî â ðàáîòå [16].
Êèíåòèêà äâèæåíèÿ äèñëîêàöèé è å¸ èçìåíå-
íèå ïðè N–S-ïåðåõîäå â óñëîâèÿõ íèçêîòåìïåðà-
òóðíîé ïîëçó÷åñòè èìååò ñâîè ñïåöèôè÷åñêèå îñî-
áåííîñòè, ïðîÿâëåíèå êîòîðûõ â ìîíîêðèñòàëëàõ
îëîâà âûñîêîé ÷èñòîòû âïåðâûå áûëî çàðåãèñòðè-
ðîâàíî â [17]. Öåëü íàñòîÿùåé ðàáîòû — ýêñ-
ïåðèìåíòàëüíîå èçó÷åíèå è àíàëèç âðåìåííîé çà-
âèñèìîñòè «ñêà÷êà» äåôîðìàöèè ïîëçó÷åñòè,
âûçûâàåìîãî ñâåðõïðîâîäÿùèì ïåðåõîäîì â ìî-
íîêðèñòàëëè÷åñêèõ îáðàçöàõ ÷èñòîãî β-îëîâà ïðè
òåìïåðàòóðå 1,6 Ê. Ïîêàçàíî, ÷òî íàáëþäàåìîå â
÷èñòîì β-îëîâå ñêà÷êîîáðàçíîå ïðèðàùåíèå äå-
ôîðìàöèè ïðè N–S-ïåðåõîäå èìååò ñòàäèéíûé
õàðàêòåð è îáÿçàíî ïðîòåêàíèþ äâóõ ïîñëåäîâà-
òåëüíî cìåíÿþùèõ äðóã äðóãà äèñëîêàöèîííûõ
ïðîöåññîâ äèíàìè÷åñêîé è ôëóêòóàöèîííîé ïðè-
ðîäû.
1. Ìåòîäèêà ýêñïåðèìåíòà
Ìîíîêðèñòàëëû äëÿ èññëåäîâàíèé âûðàùèâà-
ëè èç ñûðüÿ ÷èñòîòîé 99,9995% ìîäèôèöèðîâàí-
íûì ìåòîäîì Áðèäæìåíà ïàðòèÿìè ïî 10 øòóê îò
îäíîé çàòðàâêè [18]. Îíè èìåëè ôîðìó äâîéíûõ
ëîïàòîê (ïîä çàõâàòû äåôîðìàöèîííîé ìàøèíû)
ñ ðàáî÷åé ÷àñòüþ ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ ðàçìå-
ðàìè 25×5×1,5 ìì. Ïðîäîëüíàÿ îñü îáðàçöîâ ñî-
âïàäàëà ñ íàïðàâëåíèåì 〈110〉, ÷òî îáåñïå÷èâàëî
ìàêñèìàëüíî áëàãîïðèÿòíûå óñëîâèÿ äëÿ ñêîëü-
æåíèÿ â ñèñòåìå (100) 〈010〉.
Äåôîðìèðóåìûå îáðàçöû ðàñïîëàãàëèñü âíóò-
ðè ñâåðõïðîâîäÿùåãî ñîëåíîèäà è ðàñòÿãèâàëèñü
â ðåæèìå ïîëçó÷åñòè ïðè òåìïåðàòóðå 1,6 K < Tc
(Tc = 3,72 K — òåìïåðàòóðà ïåðåõîäà îëîâà â
ñâåðõïðîâîäÿùåå ñîñòîÿíèå). Ñîñòîÿíèå ýëåêò-
ðîííîé ïîäñèñòåìû â îáðàçöå èçìåíÿëîñü ïóòåì
âêëþ÷åíèÿ (íîðìàëüíîå ñîñòîÿíèå) èëè âûêëþ-
÷åíèÿ (ñâåðõïðîâîäÿùåå ñîñòîÿíèå) ïðîäîëüíîãî
ìàãíèòíîãî ïîëÿ ñîëåíîèäà íàïðÿæåííîñòüþ
H > Hc (Hc = 309 Ãñ — êðèòè÷åñêîå ïîëå ðàçðó-
øåíèÿ ñâåðõïðîâîäèìîñòè).
Äåôîðìèðóþùåå íàïðÿæåíèå íà îáðàçöå óâåëè-
÷èâàëè ñòóïåí÷àòûì îáðàçîì íåáîëüøèìè ïîðöè-
ÿìè ∆τ = 0,1–0,4 ÌÏà. Ïðèðàùåíèÿ äåôîðìàöèè
∆ε(t), îòâå÷àâøèå êàæäîìó ïðèðîñòó íàïðÿæåíèÿ,
àâòîìàòè÷åñêè çàïèñûâàëè íà ýëåêòðîííîì ïîòåí-
öèîìåòðå ÝÏÏ-09, ñîâìåùåííîì ñ âûñîêî÷óâñòâè-
òåëüíûì äàò÷èêîì, ôèêñèðîâàâøèì îòíîñèòåëüíîå
èçìåíåíèå äëèíû îáðàçöà ñ òî÷íîñòüþ 5⋅10−5.
Îäíîâðåìåííî ñèãíàë äåôîðìàöèè ïîñòóïàë íà áû-
ñòðîäåéñòâóþùèé äâóõêîîðäèíàòíûé ñàìîïèñåö
Í 370/1, ãäå ïîñëå äîïîëíèòåëüíîãî óñèëåíèÿ â
2–16 ðàç ðàçâîðà÷èâàëñÿ âî âðåìåíè ñî ñêîðîñòüþ,
çàäàâàåìîé ñêîðîñòüþ ïåðåìåùåíèÿ êàðåòêè ñàìî-
ïèñöà. Ïîñëåäíþþ ìîæíî áûëî ðåãóëèðóåìûì îá-
ðàçîì èçìåíÿòü â ïðåäåëàõ 2⋅10−2–4 ñì/ñ.
Äî äîñòèæåíèÿ ïðåäåëà òåêó÷åñòè τ0 îáðàçåö
äåôîðìèðîâàëè â íîðìàëüíîì ñîñòîÿíèè. Ïðè-
ðîñòû äåôîðìàöèè, îòâå÷àâøèå ïðèëîæåííûì
Â. Ï. Ñîëäàòîâ, Â. Ä. Íàöèê, Ã. È. Êèðè÷åíêî
1422 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåpàòóp, 2001, ò. 27, ¹ 12
ïîðöèÿì íàãðóçêè íà ýòîé ñòàäèè, îáåñïå÷èâàëè
óïðóãîå èçìåíåíèå ôîðìû îáðàçöà, ÷åìó ñîîòâåò-
ñòâîâàë ñïåöèôè÷åñêèé (Γ-îáðàçíûé) õàðàêòåð
êðèâûõ ïðèðàùåíèÿ äåôîðìàöèè ∆ε(t) è îòñóòñò-
âèå ÷óâñòâèòåëüíîñòè ê N–S-ïåðåõîäó (ñì. ðèñ. 1).
Ïîñëå äîñòèæåíèÿ ïðåäåëà òåêó÷åñòè τ0 íà êðè-
âûõ ïîëçó÷åñòè ïîÿâëÿëàñü õîðîøî âûðàæåííàÿ
íåóñòàíîâèâøàÿñÿ ñòàäèÿ, ñîîòâåòñòâîâàâøàÿ ðàç-
âèòîìó ïëàñòè÷åñêîìó òå÷åíèþ.  ìîìåíò äîñòè-
æåíèÿ íà êðèâûõ ïîëçó÷åñòè â íîðìàëüíîì ñîñ-
òîÿíèè íåêîòîðîãî çàäàííîãî çíà÷åíèÿ ñêîðîñòè
äåôîðìàöèè ε
.
N îáðàçåö ïåðåâîäèëñÿ â ñâåðõïðî-
âîäÿùåå ñîñòîÿíèå. Ñîïóòñòâóþùàÿ òàêîìó ïåðå-
õîäó äîïîëíèòåëüíàÿ äåôîðìàöèÿ δεNS (t) çàïèñû-
âàëàñü êàê íà ãðóáîì, òàê è íà ÷óâñòâèòåëüíîì (â
ðåæèìå áûñòðîé ðàçâåðòêè) ñàìîïèñöàõ (ðèñ. 2–
4). Òàêèå ïåðåõîäû îñóùåñòâëÿëèñü ïðè ðàçíûõ
çíà÷åíèÿõ ñêîðîñòè ïîëçó÷åñòè ε
.
N è ðàçíûõ ñòå-
ïåíÿõ ïîëíîé äåôîðìàöèè îáðàçöà ε, à ïîëó÷åí-
íûå ïðè ýòîì êðèâûå δεNS (t) ïîäâåðãàëèñü êîì-
ïüþòåðíîé îáðàáîòêå è àíàëèçó.
2. Ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòîâ
Âëèÿíèå ñâåðõïðîâîäÿùåãî ïåðåõîäà íà ïðî-
öåññ íåñòàöèîíàðíîé ïîëçó÷åñòè îáðàçöîâ îëîâà
èëëþñòðèðóåò ðèñ. 2,à. Ïðè êà÷åñòâåííîì («ãðó-
áîì») îïèñàíèè ýôôåêòà ìîæíî ãîâîðèòü î ðåç-
êîì (ïî÷òè ìãíîâåííîì) óâåëè÷åíèè ñêîðîñòè
ïîëçó÷åñòè δε
.
NS = ε
.
S − ε
.
N â ìîìåíò N–S-ïåðåõîäà
(tNS) è ïîñëåäóþùåì áûñòðîì (ïî÷òè ñêà÷êîîá-
ðàçíîì) ïðèðàùåíèè äåôîðìàöèè δεNS(t). Îäíà-
êî áûñòðàÿ ðàçâåðòêà êðèâîé ïîëçó÷åñòè ε(t) ïî-
çâîëÿåò âûÿâèòü ñòàäèéíûé õàðàêòåð ïðîòåêàíèÿ
äåôîðìàöèè ïîñëå N–S-ïåðåõîäà (ðèñ. 2,á). Äëÿ
õàðàêòåðèñòèêè ñòàäèéíîñòè ïðèðàùåíèÿ «ñêà÷-
êà» äåôîðìàöèè δεNS(t) ìîæíî âûäåëèòü ñëåäóþ-
ùèå õàðàêòåðíûå ìîìåíòû âðåìåíè:
tNS — ìîìåíò ïåðåõîäà îáðàçöà â ñâåðõïðîâî-
äÿùåå ñîñòîÿíèå, àâòîìàòè÷åñêè ôèêñèðóåìûé
ïðè âûêëþ÷åíèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ;
tm — ìîìåíò äîñòèæåíèÿ ìàêñèìàëüíîãî çíà-
÷åíèÿ max ε
.
S ñêîðîñòè äåôîðìàöèè â S-ñîñòîÿ-
íèè;
tf — ìîìåíò íà÷àëà ðåçêîãî óìåíüøåíèÿ ñêî-
ðîñòè ïîëçó÷åñòè â S-ñîñòîÿíèè, êîòîðûé ñîîòâåò-
Ðèñ. 1. Ñõåìà íàãðóæåíèÿ τ(t) è äåôîðìèðîâàíèÿ ε(t) îáðàç-
öîâ â óñëîâèÿõ ìíîãîêðàòíûõ N–S-ïåðåõîäîâ.
Ðèñ. 2. Âëèÿíèå îäíîêðàòíîãî N–S-ïåðåõîäà íà êðèâóþ ïîë-
çó÷åñòè îáðàçöîâ β-îëîâà: à — ïðèðàùåíèå äåôîðìàöèè
δεNS(t) ïðè ìåäëåííîé ðàçâåðòêå; á — áûñòðàÿ ðàçâåðòêà
ïðèðîñòà äåôîðìàöèè â ñêà÷êå; tNS , tm è tf — ãðàíèöû ðàç-
íûõ ñòàäèé ïðèðîñòà äåôîðìàöèè.
a
á
Î êèíåòèêå ñêà÷êà äåôîðìàöèè ïîëçó÷åñòè β-îëîâà
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåpàòóp, 2001, ò. 27, ¹ 12 1423
ñòâóåò èçìåíåíèþ õàðàêòåðà âðåìåííîãî çàêîíà
ïîëçó÷åñòè.
Íà ñòàäèè I (îò tNS äî tm) äåôîðìàöèÿ ïðîòå-
êàåò ñ íåêîòîðîé çàäåðæêîé ïî îòíîøåíèþ ê N–S-
ïåðåõîäó, íî â êîíöå ñòàäèè ïðîèñõîäèò ñ áûñòðî
íàðàñòàþùåé ñêîðîñòüþ (ñì. âñòàâêó íà ðèñ. 2,á).
Äîñòèãíóâ ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ, ñêîðîñòü ïîë-
çó÷åñòè íà÷èíàåò çàòóõàòü, íî ñòåïåíü çàòóõàíèÿ
ñóùåñòâåííî ðàçëè÷íà íà èíòåðâàëàõ tm < t < tf
(ñòàäèÿ II) è t > tf (ñòàäèÿ III).
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ïðîäîëæèòåëüíîñòü ñòà-
äèé I è II çàâèñèò îò óñëîâèé ïðîòåêàíèÿ ïëàñ-
òè÷åñêîé äåôîðìàöèè ïåðåä N–S-ïåðåõîäîì, íà-
ïðèìåð, îò âåëè÷èíû ñêîðîñòè ïîëçó÷åñòè ε
.
N â
ìîìåíò tNS è âåëè÷èíû ïîëíîé äåôîðìàöèè ε,
íàêîïëåííîé ê ýòîìó ìîìåíòó âðåìåíè â îáðàçöå.
 ÷àñòíîñòè, ïðè îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ ïðîäîë-
æèòåëüíîñòü êàæäîé èç ýòèõ ñòàäèé â îòäåëüíîñòè
ìîæåò áûòü íàñòîëüêî ìàëîé, ÷òî ñîîòâåòñòâóþ-
ùóþ ñòàäèþ ìîæíî ñ÷èòàòü ïðàêòè÷åñêè îòñóòñò-
âóþùåé. Ðàçëè÷íûå òèïû âðåìåííîé çàâèñèìîñòè
δεNS(t) ïðèâåäåíû íà ðèñ. 3 è 4.
Íà ðèñ. 3 ïîêàçàíà ñêîðîñòíàÿ ðàçâåðòêà ïðè-
ðàùåíèé äåôîðìàöèè δεNS(t) äëÿ ñóùåñòâåííî
ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèé ñêîðîñòè ïîëçó÷åñòè ε
.
N â
íîðìàëüíîì ñîñòîÿíèè, íî ïðè áëèçêèõ çíà÷åíèÿõ
ñóììàðíîé äåôîðìàöèè îáðàçöà, ïðåäøåñòâîâàâøåé
ïåðåõîäó (êðèâûå âûçûâàëèñü ïîñëåäîâàòåëüíî
äðóã çà äðóãîì). Ïðè ε
.
N = 2⋅10−4 c−1 (êðèâàÿ 1)
ñòàäèÿ çàäåðæêè I ïðàêòè÷åñêè îòñóòñòâóåò, à
áîëüøàÿ ÷àñòü äåôîðìàöèè â ñêà÷êå íàêàïëèâàåò-
ñÿ íà ïðîòÿæåíèè ñòàäèè II è ëèøü ìàëàÿ åå äîëÿ
ïðèõîäèòñÿ íà ñòàäèþ III. Óìåíüøåíèå ñêîðîñòè
ε
.
N äî çíà÷åíèÿ 6⋅10−5 c−1 âûçûâàåò ïîÿâëåíèå
çàäåðæêè, óìåíüøåíèå äåôîðìàöèè íà ñòàäèè II è
ðîñò åå äîëè íà ñòàäèè III (êðèâàÿ 2). È íàêîíåö,
äàëüíåéøåå óìåíüøåíèå ε
.
N äî âåëè÷èíû 2⋅10−6 c−1
ïðèâîäèò ê çíà÷èòåëüíîìó ðîñòó ñòàäèè I è ïðàê-
òè÷åñêè ïîëíîìó èñ÷åçíîâåíèþ ñòàäèè II.
Íà ðèñ. 4 ïîêàçàíû ïðèðàùåíèÿ δεNS(t) ïðè
îäèíàêîâûõ çíà÷åíèÿõ ñêîðîñòè ε
.
N , íî ïðè ñèëü-
íî îòëè÷àþùèõñÿ ñòåïåíÿõ ïðåäâàðèòåëüíîé äå-
ôîðìàöèè: âáëèçè ïðåäåëà òåêó÷åñòè (ðèñ. 4,à) è
ïðè äåôîðìàöèÿõ, áëèçêèõ ê ðàçðóøåíèþ îáðàçöà
(ðèñ. 4,á). Ðîñò ñòåïåíè ïðåäâàðèòåëüíîé äåôîð-
ìàöèè ïðèâîäèò ê çíà÷èòåëüíîìó óìåíüøåíèþ âå-
ëè÷èíû ñêà÷êà δεNS è âñåõ åãî ñîñòàâëÿþùèõ ïðè
çàìåòíîì ðàñøèðåíèè âðåìåííîãî èíòåðâàëà ïåðå-
õîäíîé ñòàäèè I.
Ïðèâåäåííûå ðåçóëüòàòû äàþò îñíîâàíèå ïðåä-
ïîëîæèòü, ÷òî êèíåòèêà ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìà-
öèè â ñêà÷êå, èíèöèèðîâàííîì N–S-ïåðåõîäîì,
îïðåäåëÿåòñÿ íåñêîëüêèìè ïðîöåññàìè, ôîðìèðó-
þùèìè ñòàäèéíûé õàðàêòåð ïðèðàùåíèÿ δεNS (t).
Ðîëü ýòèõ ïðîöåññîâ ìîæåò ìåíÿòüñÿ ïîä âîçäåé-
ñòâèåì ðàçëè÷íûõ ôàêòîðîâ è âûçûâàòü ñîîòâåò-
ñòâóþùèå èçìåíåíèÿ â õàðàêòåðå âðåìåííîé çà-
âèñèìîñòè ñêà÷êà δεNS (t). Íàáëþäàåìîå âëèÿíèå
ñêîðîñòè è ñòåïåíè ïðåäâàðèòåëüíîé äåôîðìàöèè
íà ñòàäèéíîñòü ñêà÷êà ÿâëÿåòñÿ, ïî-âèäèìîìó, îò-
ðàæåíèåì ýòîãî îáñòîÿòåëüñòâà.
Ðèñ. 3. Âëèÿíèå ñêîðîñòè ïîëçó÷åñòè ε
.
N , ïðåäøåñòâóþùåé
ïåðåõîäó îáðàçöà èç íîðìàëüíîãî â ñâåðõïðîâîäÿùåå ñîñòîÿ-
íèå, íà êèíåòèêó ïðèðîñòà äåôîðìàöèè â ñêà÷êå δεNS(t): ìåä-
ëåííàÿ (à) è áûñòðàÿ (á) ðàçâåðòêè ñêà÷êà.
Ðèñ. 4. Âëèÿíèå ñóììàðíîé äåôîðìàöèè îáðàçöà, ïðåäøåñò-
âóþùåé N–S-ïåðåõîäó, íà êèíåòèêó ïðèðîñòà äåôîðìàöèè
ïîëçó÷åñòè â ñêà÷êå: à — âáëèçè ïðåäåëà òåêó÷åñòè, á —
âáëèçè äåôîðìàöèè ðàçðóøåíèÿ.
a
á
á
a
Â. Ï. Ñîëäàòîâ, Â. Ä. Íàöèê, Ã. È. Êèðè÷åíêî
1424 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåpàòóp, 2001, ò. 27, ¹ 12
3. Îáñóæäåíèå ðåçóëüòàòîâ
Îáñóäèì âîçìîæíûå ïðîöåññû, îòâåòñòâåííûå
çà ïîÿâëåíèå îòäåëüíûõ ñòàäèé ïðèðîñòà äåôîð-
ìàöèè δεNS (t) ïîñëå N–S-ïåðåõîäà, îñíîâûâàÿñü
íà îáùèõ çàêîíîìåðíîñòÿõ äèñëîêàöèîííîé êèíå-
òèêè ïëàñòè÷åñêîãî òå÷åíèÿ îëîâà è ñëåäñòâèÿõ,
âûòåêàþùèõ èç ýòèõ çàêîíîìåðíîñòåé.
3.1. Ïåðâàÿ ñòàäèÿ
Ñîãëàñíî [18], ïîÿâëåíèå ïåðâîé (ïåðåõîäíîé)
ñòàäèè â ðàçâèòèè ïðèðîñòà äåôîðìàöèè δεNS (t)
îáóñëîâëåíî èçìåíåíèåì ðåæèìà ôëóêòóàöèîííî-
ãî äâèæåíèÿ äèñëîêàöèé ÷åðåç áàðüåðû âñëåäñò-
âèå âíåçàïíîãî èçìåíåíèÿ ýëåêòðîííîãî òîðìî-
æåíèÿ. Ïðè íàðóøåíèÿõ ñòàöèîíàðíîãî ðåæèìà
òå÷åíèÿ äèñëîêàöèîííîãî ïîòîêà õàðàêòåðíîå
âðåìÿ óñòàíîâëåíèÿ íîâîãî ñòàöèîíàðíîãî ðåæè-
ìà (ò.å. âðåìÿ ðåëàêñàöèè äëÿ ïîñòóïàòåëüíîãî
äâèæåíèÿ äèñëîêàöèé) äîëæíî èìåòü ïîðÿäîê âå-
ëè÷èíû ñðåäíåãî âðåìåíè ïðåîäîëåíèÿ äèñëîêà-
öèåé îòäåëüíîãî áàðüåðà. Îïðåäåííîå òàêèì îá-
ðàçîì âðåìÿ çàäåðæêè td = tm − tNS ÿâëÿåòñÿ
ôóíêöèåé ýôôåêòèâíîãî íàïðÿæåíèÿ τN
∗ ïåðåä
ñìåíîé ñîñòîÿíèÿ îáðàçöà, ñêîðîñòè äåôîðìàöèè
ε
.
N , ïðåäøåñòâóþùåé N–S-ïåðåõîäó, è ðàçíîñòè
èëè îòíîøåíèÿ êîýôôèöèåíòîâ ýëåêòðîííîãî òðå-
íèÿ äèñëîêàöèé â íîðìàëüíîì è ñâåðõïðîâîäÿùåì
ñîñòîÿíèÿõ BN è BS = 2BN[1 + exp (∆/kT)]−1 (∆ =
= ∆(T) — ýíåðãåòè÷åñêàÿ ùåëü ñâåðõïðîâîäíèêà)*.
Ýêñïåðèìåíòàëüíî ÿâëåíèå çàäåðæêè ñêà÷êà
äåôîðìàöèè áûëî âïåðâûå îáíàðóæåíî ïðè èçó-
÷åíèè ýôôåêòà ðàçóïðî÷íåíèÿ â ìîíîêðèñòàëëàõ
ñâèíöà è èíäèÿ â ðàáîòàõ [20,21], à â [21] áûëî
ïîêàçàíî, ÷òî ïîâåäåíèå ýòîãî ïàðàìåòðà õîðîøî
îïèñûâàåòñÿ òåîðèåé çàäåðæêè, ðàçâèòîé â [19].
Åñòåñòâåííî ïðåäïîëàãàòü, ÷òî è â ñëó÷àå îëîâà
íàëè÷èå ïåðâîé ñòàäèè íà çàâèñèìîñòè δεNS(t)
ìîæíî ñâÿçàòü ñ ïðîòåêàíèåì ïåðåõîäíîãî ïðî-
öåññà, íà ïðîòÿæåíèè êîòîðîãî îñóùåñòâëÿåòñÿ
ïåðåõîä àíñàìáëÿ ïîäâèæíûõ äèñëîêàöèé îò ñòà-
öèîíàðíîãî ðåæèìà äâèæåíèÿ äèñëîêàöèé â íîð-
ìàëüíîì ñîñòîÿíèè ê ñòàöèîíàðíîìó ðåæèìó â
ñâåðõïðîâîäÿùåì ñîñòîÿíèè. Èñïîëüçóåì ýòî
ïðåäïîëîæåíèå äëÿ èíòåðïðåòàöèè ÿâëåíèÿ çà-
äåðæêè, íàáëþäàåìîãî â äàííîì èññëåäîâàíèè.
Ñêîðîñòü ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè ÷èñòîãî
(áåñïðèìåñíîãî) ìîíîêðèñòàëëà β-îëîâà êîíòðî-
ëèðóåòñÿ ïîòåíöèàëüíûì ðåëüåôîì Ïàéåðëñà, à
ïëàñòè÷åñêîå òå÷åíèå ïðîèñõîäèò áëàãîäàðÿ ïðî-
öåññàì çàðîæäåíèÿ, äèíàìè÷åñêîãî ðàñøèðåíèÿ è
àííèãèëÿöèè ïàðíûõ êèíêîâ íà äèñëîêàöèÿõ
[15,16]. Äåéñòâèå êèíêîâîãî ìåõàíèçìà îáåñïå-
÷èâàåò ïåðåìåùåíèå äèñëîêàöèîííîé ëèíèè èç
îäíîé êàíàâêè ïàéåðëñîâñêîãî ðåëüåôà â äðóãóþ
ïîä äåéñòâèåì ýôôåêòèâíîãî íàïðÿæåíèÿ τ∗ =
= τ − τi (ε); çäåñü τ — äåôîðìèðóþùåå íàïðÿæå-
íèå, τi(ε) — õàðàêòåðíàÿ âåëè÷èíà âíóòðåííèõ
íàïðÿæåíèé, êîòîðàÿ âîçðàñòàåò ïî ìåðå óâåëè÷å-
íèÿ ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè ε.  ýòîì ñëó÷àå
ðîëü âðåìåíè ðåëàêñàöèè äëÿ ïîñòóïàòåëüíîãî
äâèæåíèÿ äèñëîêàöèé èãðàåò ñðåäíåå âðåìÿ ïåðå-
ìåùåíèÿ äèñëîêàöèîííîé ëèíèè ÷åðåç îòäåëüíûé
áàðüåð ðåëüåôà Ïàéåðëñà.
 óñëîâèÿõ âåñüìà íèçêîé òåìïåðàòóðû êðèñ-
òàëëà T = 1,6 K, ðåàëèçîâàííîé â íàøèõ ýêñïåðè-
ìåíòàõ, ïîëçó÷åñòü ïðîèñõîäèò ïîä äåéñòâèåì ýô-
ôåêòèâíûõ íàïðÿæåíèé τ∗ , èìåþùèõ âåëè÷èíó
ïîðÿäêà íàïðÿæåíèÿ Ïàéåðëñà τP , à çàðîæäåíèå
ïàðíûõ êèíêîâ íà äèñëîêàöèÿõ îïðåäåëÿåòñÿ ïðå-
èìóùåñòâåííî êâàíòîâûìè ôëóêòóàöèÿìè (ýô-
ôåêòîì êâàíòîâîìåõàíè÷åñêîãî òóííåëèðîâàíèÿ)
ïðè ñëàáîì (ïðàêòè÷åñêè ïðåíåáðåæèìîì) âëèÿ-
íèè òåðìè÷åñêîé àêòèâàöèè. Çàâèñèìîñòü ñðåäíåé
ñêîðîñòè ñòàöèîíàðíîãî äâèæåíèÿ äèñëîêàöèé V
îò ýôôåêòèâíîãî íàïðÿæåíèÿ τ∗ îïèñûâàåòñÿ â
ýòîì ñëó÷àå âûðàæåíèåì [16]
V(τ∗ ) = a
ν0vk
b
1/2
exp
−
Q0
2s0
δτ + δτ
3/4
ΘB
ΘP
,
δτ = 1 −
τ∗
τP
. (1)
Çäåñü a è b — ñîîòâåòñòâåííî ïåðèîä ðåëüåôà
Ïàéåðëñà è âåëè÷èíà âåêòîðà Áþðãåðñà äèñëîêà-
öèè; Q0 — ïàðàìåòð êâàçèêëàññè÷íîñòè äëÿ ïðî-
öåññà òóííåëüíîãî çàðîæäåíèÿ ïàðíûõ êèíêîâ;
ν0 — õàðàêòåðíàÿ ÷àñòîòà êîëåáàíèé äèñëîêàöèè
â äîëèíå ðåëüåôà Ïàéåðëñà; ΘP è ΘB — ñîîòâåò-
ñòâåííî õàðàêòåðèñòè÷åñêàÿ òåìïåðàòóðà, ñâÿçàí-
íàÿ ñ íóëåâûìè êîëåáàíèÿìè äèñëîêàöèè â äîëè-
íå ðåëüåôà Ïàéåðëñà è äåìïôèðîâàíèåì òàêèõ
êîëåáàíèé ýëåêòðîííîé âÿçêîñòüþ; vk — ñêîðîñòü
äâèæåíèÿ äèñëîêàöèîííîãî êèíêà âäîëü ëèíèè
äèñëîêàöèè; s0 −∼ 0,9 — ÷èñëåííûé ïàðàìåòð. Ïî-
êàçàòåëü ýêñïîíåíòû â (1) çàïèñàí â ëèíåéíîì
ïðèáëèæåíèè ïî ìàëîìó ïàðàìåòðó ΘB/ΘP , êîòî-
ðûé äëÿ îëîâà â íîðìàëüíîì ñîñòîÿíèè èìååò
* Äàííîå îáúÿñíåíèå ñòàäèè çàäåðæêè, ñòðîãî ãîâîðÿ, ïðåäïîëàãàåò, ÷òî â ýêñïåðèìåíòàõ ìîìåíò ïåðåõîäà îáðàçöà â ñâåðõïðî-
âîäÿùåå ñîñòîÿíèå ðåãèñòðèðóåòñÿ ñ áîëüøîé òî÷íîñòüþ.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå âîçìîæíû ñèòóàöèè, êîãäà íåêîòîðóþ ÷àñòü
âðåìåíè çàäåðæêè ñîñòàâëÿåò âðåìÿ âûõîäà èç îáðàçöà ìàãíèòíîãî ïîòîêà.
Î êèíåòèêå ñêà÷êà äåôîðìàöèè ïîëçó÷åñòè β-îëîâà
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåpàòóp, 2001, ò. 27, ¹ 12 1425
âåëè÷èíó ïîðÿäêà 0,1 è ðåçêî óìåíüøàåòñÿ ïðè
ïåðåõîäå â ñâåðõïðîâîäÿùåå ñîñòîÿíèå.
 ðàáîòå [16] òàêæå ïîêàçàíî, ÷òî ïðè ñòàöèî-
íàðíîì òóííåëüíîì äâèæåíèè â ðåëüåôå Ïàéåðëñà
ìàêðîñêîïè÷åñêîãî ïîòîêà äèñëîêàöèé ïëîòíîñ-
òüþ ρ ñâÿçü ìåæäó ýôôåêòèâíûì íàïðÿæåíèåì
τ∗ è ñêîðîñòüþ ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè ε
.
=
= ρbV(τ∗ ) îïðåäåëÿåòñÿ ñîîòíîøåíèÿìè
δτ =
2s0A
Q0
1 −
Q0
2s0A
1/4
ΘB
ΘP
,
A = ln
abρ
ε
.
ν0vk
b
1/2
.
(2)
Äëÿ ôèãóðèðóþùèõ â ôîðìóëàõ (1) è (2)
ïàðàìåòðîâ òåîðèè â [16] ïîëó÷åíû ñëåäóþùèå
ýìïèðè÷åñêèå îöåíêè: Q0 = 500, ΘP = 3,3 K, â
íîðìàëüíîì ñîñòîÿíèè ΘB = ΘBN
= 0,4 K. Êðîìå
òîãî, îòìåòèì, ÷òî õàðàêòåðèñòè÷åñêàÿ òåìïåðàòó-
ðà ΘB ïðîïîðöèîíàëüíà, à ñêîðîñòü êèíêà vk
îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíà êîýôôèöèåíòó ýëåêò-
ðîííîãî òðåíèÿ äèñëîêàöèè B, ïîýòîìó çíà÷åíèÿ
ýòèõ âåëè÷èí â íîðìàëüíîì (ΘB = ΘBN
, vk = vkN)
è ñâåðõïðîâîäÿùåì (ΘB = ΘBS
, vk = vkS) ñîñòîÿ-
íèÿõ ïðè îäèíàêîâûõ çíà÷åíèÿõ ýôôåêòèâíîãî
íàïðÿæåíèÿ τN
∗ = τS
∗ ñâÿçàíû ñîîòíîøåíèÿìè
ΘB
N
ΘB
S
=
vkS
vkN
=
1 + exp (∆/kT)
2
. (3)
Ñëåäóÿ èçëîæåííûì âûøå ñîîáðàæåíèÿì, áó-
äåì ðàññìàòðèâàòü â êà÷åñòâå âðåìåíè çàäåðæêè
td ñðåäíåå âðåìÿ ïåðåìåùåíèÿ äèñëîêàöèè ìåæäó
äîëèíàìè ðåëüåôà Ïàéåðëñà td = a/V â ñâåðõïðî-
âîäÿùåì ñîñòîÿíèè (ΘB = ΘBS
, vk = vkS) ïîä äåé-
ñòâèåì ýôôåêòèâíîãî íàïðÿæåíèÿ τN
∗ , êîòîðîå
óñòàíîâèëîñü ê ìîìåíòó âðåìåíè tNS . Çíà÷åíèÿ
ïàðàìåòðà δτ = δτN , ñîîòâåòñòâóþùèå âåëè÷èíå
τN
∗ , îïðåäåëÿþòñÿ ôîðìóëàìè (2), â êîòîðûõ
ñëåäóåò ïîëàãàòü ΘB = ΘBN
, vk = vkN è ε
.
= ε
.
N .
Òàêèì îáðàçîì, èç ôîðìóëû (1) ïîëó÷àåì ñëå-
äóþùåå âûðàæåíèå äëÿ âðåìåíè çàäåðæêè:
td =
b
ν0vkS
1/2
exp
Q0
2s0
δτN + δτN
3/4
ΘBS
ΘP
. (4)
Òàê êàê ΘBS
<< ΘBN
<< ΘP , òî ïðè îöåíêàõ
âåëè÷èíû δτN ïî ôîðìóëå (2) è ïîêàçàòåëÿ ýêñïî-
íåíòû â ôîðìóëå (4) âêëàäîì ýëåêòðîííîãî òðå-
íèÿ ìîæíî ïðåíåáðå÷ü.  ýòîì ïðèáëèæåíèè
Q0δτN = 2s0AN , à äëÿ âðåìåíè çàäåðæêè ïîëó÷èì
ïðîñòîå âûðàæåíèå, îïðåäåëÿþùåå åãî çàâèñè-
ìîñòü îò ñêîðîñòè äåôîðìàöèè ε
.
N è ïëîòíîñòè
äèñëîêàöèé ρ:
td =
abρ
ε
.
N
vkN
vkS
1/2
= ab
1 + exp (∆/kT)
2
−1/2
ρ
ε
.
N
.
(5)
Ôîðìóëà (5) äàåò êà÷åñòâåííóþ îöåíêó äëÿ
âðåìåíè çàäåðæêè è îáúÿñíåíèå äâóì îñîáåííîñ-
òÿì, çàðåãèñòðèðîâàííûì â ýêñïåðèìåíòàõ:
— îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíàÿ çàâèñèìîñòü td
îò ε
.
N îáúÿñíÿåò óâåëè÷åíèå äëèòåëüíîñòè ñòàäèè
çàäåðæêè I ïðè óìåíüøåíèè ñêîðîñòè ïîëçó÷åñòè
ε
.
N ïåðåä N–S-ïåðåõîäîì;
— óâåëè÷åíèå äëèòåëüíîñòè ñòàäèè I ïðè áîëü-
øèõ ñòåïåíÿõ äåôîðìàöèè ìîæíî èíòåðïðåòèðî-
âàòü êàê ñëåäñòâèå ðîñòà ïëîòíîñòè äèñëîêàöèé ρ.
3.2. Âòîðàÿ è òðåòüÿ ñòàäèè
Ýêñïåðèìåíò ïîêàçûâàåò, ÷òî ñòàäèÿ II íà ïðè-
ðàùåíèè δεNS (t) äåôîðìàöèè ïîëçó÷åñòè ïîñëå
ñâåðõïðîâîäÿùåãî ïåðåõîäà ïðîÿâëÿåòñÿ íàèáî-
ëåå ÿðêî ïðè äîñòàòî÷íî áîëüøèõ çíà÷åíèÿõ ñêî-
ðîñòè ïîëçó÷åñòè ε
.
N , êîãäà ñòàäèÿ I ñòàíîâèòñÿ
ïðåíåáðåæèìî ìàëîé. Òàêèì çíà÷åíèÿì ε
.
N ñîîò-
âåòñòâóþò çíà÷åíèÿ ýôôåêòèâíîãî íàïðÿæåíèÿ
τN
∗ , âåñüìà áëèçêèå ê âåëè÷èíå íàïðÿæåíèÿ Ïàé-
åðëñà τP . Åñòåñòâåííî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî â ýòèõ
óñëîâèÿõ ñóùåñòâåííîå óâåëè÷åíèå ñêîðîñòè îò-
äåëüíûõ äèñëîêàöèé â ðåçóëüòàòå N–S-ïåðåõîäà
íàðóøàåò óñòîé÷èâîñòü òóííåëüíîãî ðåæèìà òå÷å-
íèÿ äèñëîêàöèîííîãî ïîòîêà è ïåðåâîäèò ñóùåñò-
âåííóþ ÷àñòü äèñëîêàöèé â ðåæèì äèíàìè÷åñêîãî
íàäáàðüåðíîãî òå÷åíèÿ. Òàêîìó «ñðûâó» òóííåëü-
íîãî òå÷åíèÿ ïðè N–S-ïåðåõîäå ñïîñîáñòâóþò äâà
îáñòîÿòåëüñòâà: ñóùåñòâåííàÿ íåîäíîðîäíîñòü
âíóòðåííèõ íàïðÿæåíèé τi â îáúåìå îáðàçöà, â
ðåçóëüòàòå êîòîðîé â îòäåëüíûõ îáëàñòÿõ τ∗ =
= τ − τi ≥ τP è äèñëîêàöèè äâèæóòñÿ â äèíàìè÷åñ-
êîì ðåæèìå äàæå äî N–S-ïåðåõîäà; èíåðöèîííûå
ýôôåêòû, ðîëü êîòîðûõ ñèëüíî âîçðàñòàåò â
ñâåðõïðîâîäÿùåì ñîñòîÿíèè [22].
Òàêèì îáðàçîì, íàëè÷èå ïðè áîëüøèõ ε
.
N ñòà-
äèè II ñ áîëüøèìè çíà÷åíèÿìè ñêîðîñòè ïîëçó÷åñ-
òè δε
.
NS ìîæåò îêàçàòüñÿ ðåçóëüòàòîì ðåàëèçàöèè
íà ïðîòÿæåíèè íåêîòîðîãî èíòåðâàëà âðåìåíè
tf − tm ðåæèìà âûñîêîñêîðîñòíîãî íàäáàðüåðíîãî
äâèæåíèÿ äèñëîêàöèîííîãî ïîòîêà. Îäíàêî ýòîò
èíòåðâàë âðåìåíè äîëæåí èìåòü êîíå÷íóþ âåëè-
÷èíó, òàê êàê â ðåçóëüòàòå äåôîðìàöèîííîãî óï-
ðî÷íåíèÿ âíóòðåííèå íàïðÿæåíèÿ âîçðàñòàþò ïî
ìåðå ïðèðàùåíèÿ äåôîðìàöèè, ÷òî ïðèâîäèò ê
óìåíüøåíèþ ýôôåêòèâíîãî íàïðÿæåíèÿ è âîçâðà-
Â. Ï. Ñîëäàòîâ, Â. Ä. Íàöèê, Ã. È. Êèðè÷åíêî
1426 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåpàòóp, 2001, ò. 27, ¹ 12
òó äèñëîêàöèîííîãî ïîòîêà ñíîâà â òóííåëüíûé
ðåæèì òå÷åíèÿ (ñòàäèÿ III ïðè t > tf ).
Äëÿ ñîïîñòàâëåíèÿ èçëîæåííûõ âûøå ñîîáðà-
æåíèé ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè íåîáõîäè-
ìî îòäåëüíî ðàññìîòðåòü âðåìåííûå çàâèñèìîñòè
äåôîðìàöèè ïîëçó÷åñòè δεNS (t) äëÿ ðåæèìîâ òóí-
íåëüíîãî è äèíàìè÷åñêîãî äâèæåíèÿ äèñëîêàöèé.
 ðåæèìå òóííåëüíîãî äâèæåíèÿ çàâèñèìîñòü
ñðåäíåé ñêîðîñòè äèñëîêàöèè V(τ∗ ) îò ýôôåêòèâ-
íîãî íàïðÿæåíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ñîîòíîøåíèåì (1),
à äëÿ äèíàìè÷åñêîãî ðåæèìà ýòà çàâèñèìîñòü
èìååò âèä
V(τ∗ ) =
bτ∗
B
. (6)
Õîðîøî èçâåñòíî, ÷òî àíàëèòè÷åñêîå îïèñàíèå
ïðîöåññà íèçêîòåìïåðàòóðíîé ïîëçó÷åñòè ε(t) ñâî-
äèòñÿ ê ðåøåíèþ îñíîâíîãî êèíåòè÷åñêîãî óðàâ-
íåíèÿ äèñëîêàöèîííîé ïëàñòè÷íîñòè
ε
.
= ρbV [τ − τi (ε)] , (7)
â êîòîðîì äëÿ çàâèñèìîñòè τi(ε) èñïîëüçóåòñÿ ëè-
íåéíàÿ àïïðîêñèìàöèÿ
τi(ε) = τi0 + κε . (8)
Çäåñü κ — êîýôôèöèåíò óïðî÷íåíèÿ; τi0 — âåëè-
÷èíà âíóòðåííèõ íàïðÿæåíèé, ñîîòâåòñòâóþùàÿ
íà÷àëó êðèâîé ïîëçó÷åñòè.
Ïîëçó÷åñòü, îáóñëîâëåííàÿ äèíàìè÷åñêèì
äâèæåíèåì äèñëîêàöèé, ñîãëàñíî ñîîòíîøåíèÿì
(6)–(8), îïèñûâàåòñÿ óðàâíåíèåì
ε
.
(t) =
ρb2τ0
∗
B
−
ρb2κ
B
ε(t) , τ0
∗ = τ − τi0 . (9)
 ýòîì æå ïðèáëèæåíèè äëÿ òóííåëüíîãî ðå-
æèìà ïîëçó÷åñòè èç ñîîòíîøåíèé (1), (2), (7) è
(8) ïîëó÷àåì óðàâíåíèå
ln ε
.
(t) = ln
ρa √ bν0vk
exp [(Q0/2s0)(δτ0 + δτ0
3/4 ΘB/ΘP)]
−
−
κQ0
2s0τP
ε(t) , δτ0 = 1 −
τ0
∗
τP
. (10)
Êàê îòìå÷àëîñü âûøå, ñòàäèÿ II íà çàâèñèìîñòè
δεNS(t) íàèáîëåå ÿðêî âûðàæåíà ïðè äîñòàòî÷íî
áîëüøèõ çíà÷åíèÿõ ε
.
N , êîãäà ñòàäèÿ I ïðàêòè÷åñêè
îòñóòñòâóåò (ðèñ. 3,à). ×èñëåííîå äèôôåðåíöèðî-
âàíèå çàâèñèìîñòè δεNS (t) â ýòîì ñëó÷àå ïðèâîäèò
ê ãðàôèêàì êðèâîé ïîëçó÷åñòè â êîîðäèíàòàõ
δε
.
NS − δεNS è ln δε
.
NS − δεNS , ïðèâåäåííûì íà
ðèñ. 5. Íà ðèñ. 5,à ïîêàçàíû äâóõñòàäèéíûé õà-
ðàêòåð êðèâîé ïîëçó÷åñòè è ëèíåéíàÿ ñâÿçü ñêî-
ðîñòè ïîëçó÷åñòè ñ äåôîðìàöèåé íà ñòàäèè II
(tNS < t < tf ), ñîîòâåòñòâóþùàÿ óðàâíåíèþ äè-
íàìè÷åñêîé ïîëçó÷åñòè (9). Íà ðèñ. 5,á âèäíî,
÷òî äëÿ âðåìåíè t > tf (δεNS > εf ) ëîãàðèôì ñêî-
ðîñòè ïîëçó÷åñòè èçìåíÿåòñÿ ïðîïîðöèîíàëüíî
äåôîðìàöèè, ñëåäîâàòåëüíî, íà ñòàäèè III ïðèðà-
ùåíèå äåôîðìàöèè îïèñûâàåòñÿ óðàâíåíèåì òóí-
íåëüíîé ïîëçó÷åñòè (10).
Ðåçóëüòàòû âûïîëíåííîãî âûøå àíàëèçà äàþò
âîçìîæíîñòü çàêëþ÷èòü, ÷òî ïðèðîñò äåôîðìàöèè
δεNS(t) íà âòîðîé è òðåòüåé ñòàäèÿõ îñóùåñòâëÿ-
åòñÿ äâóìÿ ïîñëåäîâàòåëüíî ñìåíÿþùèìè äðóã
äðóãà ïðîöåññàìè:
— äèíàìè÷åñêèì ñêîëüæåíèåì äèñëîêàöèé,
âîçíèêàþùèì â ðåçóëüòàòå ðåçêîãî ïîíèæåíèÿ
ýëåêòðîííîãî òîðìîæåíèÿ â óñëîâèÿõ, êîãäà
τN
∗ → τP è òóííåëüíûé ðåæèì äâèæåíèÿ òåðÿåò
óñòîé÷èâîñòü;
— òóííåëüíûì ñêîëüæåíèåì äèñëîêàöèé, êîòî-
ðîå âîññòàíàâëèâàåòñÿ â ðåçóëüòàòå äåôîðìàöèîí-
íîãî óïðî÷íåíèÿ.
Ðèñ. 5. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå êðèâûå δεNS(t), ïîñòðîåííûå â
êîîðäèíàòàõ: δεNS − δεNS (a) è ln (δε
.
NS) − δεNS (á).
a
á
Î êèíåòèêå ñêà÷êà äåôîðìàöèè ïîëçó÷åñòè β-îëîâà
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåpàòóp, 2001, ò. 27, ¹ 12 1427
Ïðèðîñò äåôîðìàöèè íà ñòàäèè II îïðåäåëÿåò-
ñÿ ðåøåíèåì óðàâíåíèÿ (9), à íà ñòàäèè III —
ðåøåíèåì óðàâíåíèÿ (10). Îäíàêî ïðè àíàëèòè-
÷åñêîì îïèñàíèè ýòèõ ñòàäèé ñëåäóåò ïðîÿâëÿòü
îïðåäåëåííóþ îñòîðîæíîñòü: âîîáùå ãîâîðÿ, íåò
îñíîâàíèé ñ÷èòàòü, ÷òî ýôôåêòèâíûå çíà÷åíèÿ
ïàðàìåòðîâ ρ è κ èìåþò äëÿ îáåèõ ñòàäèé îäèíà-
êîâûå âåëè÷èíû.
 çàêëþ÷åíèå äàííîãî ðàçäåëà îòìåòèì, ÷òî
ôîðìóëà (5), îïèñûâàþùàÿ âðåìÿ çàäåðæêè, è
óðàâíåíèå (10), îïèñûâàþùåå ïðîöåññ ôëóêòóà-
öèîííîé ïîëçó÷åñòè, ïîëó÷åíû äëÿ ïðåäåëüíîãî
ñëó÷àÿ ÷èñòî êâàíòîâîãî äâèæåíèÿ äèñëîêàöèé
÷åðåç áàðüåðû Ïàéåðëñà. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ïî-
äâèæíîñòü äèñëîêàöèé îïðåäåëÿåòñÿ òîëüêî òóí-
íåëüíûì çàðîæäåíèåì ïàðíûõ êèíêîâ ïðè ïîë-
íîì ïðåíåáðåæåíèè âëèÿíèåì íà ýòîò ïðîöåññ
òåïëîâûõ ôëóêòóàöèé.  ýòîì ïðåäåëüíîì ñëó÷àå
çàâèñèìîñòü õàðàêòåðèñòèê ïîëçó÷åñòè îò òåìïå-
ðàòóðû ïîÿâëÿåòñÿ òîëüêî â ñâåðõïðîâîäÿùåì ñî-
ñòîÿíèè ìåòàëëà áëàãîäàðÿ òåìïåðàòóðíîé çà-
âèñèìîñòè êîýôôèöèåíòà ýëåêòðîííîãî òðåíèÿ
äèñëîêàöèé BS(T). Â íàñòîÿùåé ðàáîòå òàêîé ïîä-
õîä îïðàâäàí èñïîëüçîâàíèåì ðåçóëüòàòîâ òåîðèè
[16] äëÿ èíòåðïðåòàöèè ýêñïåðèìåíòîâ, âûïîë-
íåííûõ ïðè òåìïåðàòóðå T = 1,6 K, êîòîðàÿ çà-
ìåòíî íèæå õàðàêòåðèñòè÷åñêîé êâàíòîâîé òåìïå-
ðàòóðû ΘP = 3,3 K. Ìîæíî îæèäàòü, ÷òî ïðè
áîëåå âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ ñòàäèéíîñòü ñêà÷êà
ïîëçó÷åñòè ïîñëå N–S-ïåðåõîäà δεNS(t) è õàðàê-
òåðèñòèêè îòäåëüíûõ ñòàäèé áóäóò ïðîÿâëÿòü çíà-
÷èòåëüíóþ òåìïåðàòóðíóþ ÷óâñòâèòåëüíîñòü, ñâÿ-
çàííóþ íå òîëüêî ñ çàâèñèìîñòüþ BS(T), íî è ñ
âîçðàñòàþùèì âëèÿíèåì òåïëîâîé àêòèâàöèè íà
ïðîöåññ çàðîæäåíèÿ äèñëîêàöèîííûõ êèíêîâ. Â
òåîðèè, ðàçâèòîé â ðàáîòå [16], âñå íåîáõîäèìûå
ïðåäïîñûëêè äëÿ îïèñàíèÿ òàêîé ÷óâñòâèòåëüíîñ-
òè èìåþòñÿ.
Ñëåäóåò îòìåòèòü òàêæå, ÷òî ñòàäèéíîñòü êðè-
âîé ïîëçó÷åñòè ìîæåò íàáëþäàòüñÿ íå òîëüêî
ïîñëå ñòèìóëèðóþùåãî âëèÿíèÿ íà ïîëçó÷åñòü
ñâåðõïðîâîäÿùåãî ïåðåõîäà, íî è ïîñëå áûñòðîãî
ïðèëîæåíèÿ ê îáðàçöó äîñòàòî÷íî áîëüøèõ ïî
âåëè÷èíå ìåõàíè÷åñêèõ äîãðóçîê ∆τ. Íåò ñîìíå-
íèé, ÷òî èçó÷åíèå òîíêèõ äåòàëåé êðèâûõ íèçêî-
òåìïåðàòóðíîé íåñòàöèîíàðíîé ïîëçó÷åñòè äàåò
âîçìîæíîñòü ïîëó÷èòü âåñüìà èíòåðåñíóþ è ñî-
äåðæàòåëüíóþ èíôîðìàöèþ î ìèêðîñêîïè÷åñêèõ
ìåõàíèçìàõ, îïðåäåëÿþùèõ ïîäâèæíîñòü äèñëî-
êàöèé.
Àâòîðû ïðåäïîëàãàþò ïðîäîëæèòü èçó÷åíèå íà-
ìå÷åííîé çäåñü ïðîáëåìû â ïîñëåäóþùèõ ðàáîòàõ.
4. Çàêëþ÷åíèå
 íàñòîÿùåé ðàáîòå ïîëó÷åíû íîâûå ýêñïåðè-
ìåíòàëüíûå äàííûå î âëèÿíèè ñâåðõïðîâîäÿùåãî
ïåðåõîäà íà êèíåòèêó ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè
ìåòàëëà (÷èñòîãî β-îëîâà) â óñëîâèÿõ íåñòàöèî-
íàðíîé ïîëçó÷åñòè. Ïîêàçàíî, ÷òî N–S-ïåðåõîä
ïðè ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðå T = 1,6 K < Tc ,
îñóùåñòâëÿåìûé âûêëþ÷åíèåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ
H > Hc , ïðèâîäèò ê ðåçêîìó íàðàñòàíèþ äåôîð-
ìàöèè ïîëçó÷åñòè δεNS(t), ïðè ýòîì «ñêà÷îê»
δεNS(t) èìååò ñòàäèéíûé õàðàêòåð. Â îáùåì ñëó-
÷àå íà çàâèñèìîñòè δεNS(t) ìîæíî âûäåëèòü òðè
ñòàäèè: ñòàäèþ çàäåðæêè I, äèíàìè÷åñêóþ ñòàäèþ
II, ôëóêòóàöèîííóþ ñòàäèþ III. Äëèòåëüíîñòü è
äèôôåðåíöèàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè êàæäîé èç
ñòàäèé ñóùåñòâåííî çàâèñÿò îò ñêîðîñòè ïîëçó÷åñ-
òè ïåðåä N–S-ïåðåõîäîì è âåëè÷èíû ïîëíîé
ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè îáðàçöà.
Àíàëèç è èíòåðïðåòàöèÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ
äàííûõ ïðîâåäåíû íà îñíîâå òåîðåòè÷åñêèõ ðå-
çóëüòàòîâ ðàíåå îïóáëèêîâàííîé ðàáîòû àâòîðîâ
[16].  ýòîé ðàáîòå ïîêàçàíî, ÷òî ïëàñòè÷åñêàÿ
äåôîðìàöèÿ ÷èñòîãî β-îëîâà â îáëàñòè òåìïåðà-
òóð ïîðÿäêà 1 Ê îïðåäåëÿåòñÿ êèíêîâûì ìåõàíèç-
ìîì äâèæåíèÿ äèñëîêàöèé â ðåëüåôå Ïàéåðëñà, à
çàðîæäåíèå êèíêîâ íà äèñëîêàöèÿõ îáóñëîâëåíî
äåéñòâèåì êâàíòîâûõ ôëóêòóàöèé — ïðîöåññîì
òóííåëüíîãî ïðîíèêíîâåíèÿ êîðîòêèõ îòðåçêîâ
äèñëîêàöèîííîé ëèíèè ÷åðåç åäèíè÷íûé áàðüåð
ðåëüåôà Ïàéåðëñà. Â ðàìêàõ ïðåäñòàâëåíèé, ðàç-
âèòûõ â ðàáîòå [16], îòäåëüíûå ñòàäèè «ñêà÷êà»
ïîëçó÷åñòè δεNS(t) ïðèîáðåòàþò ñëåäóþùèé ôè-
çè÷åñêèé ñìûñë:
— ñóùåñòâîâàíèå ñòàäèè I îáóñëîâëåíî êîíå÷-
íîé âåëè÷èíîé âðåìåíè ðåëàêñàöèè äëÿ ïîñòóïà-
òåëüíîãî äâèæåíèÿ äèñëîêàöèîííîãî ïîòîêà â ðå-
ëüåôå Ïàéåðëñà, à âåëè÷èíà âðåìåíè çàäåðæêè
ìîæåò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê îöåíî÷íîå çíà÷åíèå
ñðåäíåãî âðåìåíè ïåðåìåùåíèÿ îòäåëüíîé äèñ-
ëîêàöèè ÷åðåç åäèíè÷íûé áàðüåð ðåëüåôà Ïàé-
åðëñà;
— ñòàäèÿ II ïîÿâëÿåòñÿ êàê ñëåäñòâèå íàðóøå-
íèÿ ôëóêòóàöèîííîãî ðåæèìà òå÷åíèÿ äèñëîêàöè-
îííîãî ïîòîêà, âûçâàííîãî ñìåíîé ýëåêòðîííîãî
ñîñòîÿíèÿ è ïåðåõîäà äîñòàòî÷íî áîëüøîé ÷àñòè
äèñëîêàöèé â ðåæèì äèíàìè÷åñêîãî (íàäáàðüåð-
íîãî) äâèæåíèÿ;
— ñòàäèÿ III ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì âîññòàíîâëå-
íèÿ ôëóêòóàöèîííîãî ðåæèìà äâèæåíèÿ äèñëîêà-
öèé, ïðîèñõîäÿùåãî â ðåçóëüòàòå âëèÿíèÿ äåôîð-
ìàöèîííîãî óïðî÷íåíèÿ íà èõ ïîäâèæíîñòü.
Òàêèì îáðàçîì, äåòàëüíîå èçó÷åíèå âðåìåííîé
çàâèñèìîñòè ñêà÷êà ïîëçó÷åñòè ìåòàëëà, ñòèìóëè-
ðîâàííîãî ñâåðõïðîâîäÿùèì ïåðåõîäîì, äà¸ò ðàç-
Â. Ï. Ñîëäàòîâ, Â. Ä. Íàöèê, Ã. È. Êèðè÷åíêî
1428 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåpàòóp, 2001, ò. 27, ¹ 12
íîîáðàçíóþ è âåñüìà èíòåðåñíóþ èíôîðìàöèþ î
ìèêðîñêîïè÷åñêèõ ìåõàíèçìàõ, îïðåäåëÿþùèõ
ïîäâèæíîñòü äèñëîêàöèé â ìåòàëëå â óñëîâèÿõ
ãëóáîêîãî îõëàæäåíèÿ, â ÷àñòíîñòè, î âëèÿíèè íà
äâèæåíèå äèñëîêàöèé êâàíòîâûõ ôëóêòóàöèé è
ýëåêòðîííîé âÿçêîñòè.
Àâòîðû âûðàæàþò áëàãîäàðíîñòü À. Í. Äèóëè-
íó çà ïîìîùü â ïðîâåäåíèè ýêñïåðèìåíòîâ è êîì-
ïüþòåðíîé îáðàáîòêå èõ ðåçóëüòàòîâ è À. Â. Ïî-
äîëüñêîìó çà ïîìîùü â îôîðìëåíèè ðàáîòû.
1. È. À. Ãèíäèí, Á. Ã. Ëàçàðåâ, ß. Ä. Ñòàðîäóáîâ, Â. Ï.
Ëåáåäåâ, ÄÀÍ ÑÑÑÐ 188, 803 (1969).
2. V. P. Soldatov, V. I. Startsev, and T. I. Vainblat, Phys.
Status Solidi B37, 47 (1970).
3. Â. È. Ñòàðöåâ, Â. ß. Èëüè÷åâ, Â. Â. Ïóñòîâàëîâ, Ïëàñ-
òè÷íîñòü è ïðî÷íîñòü ìåòàëëîâ è ñïëàâîâ ïðè íèçêèõ
òåìïåðàòóðàõ, Ìåòàëëóðãèÿ, Ìîñêâà (1975).
4. Ì. È. Êàãàíîâ, Â. ß. Êðàâ÷åíêî, Â. Ä. Íàöèê, ÓÔÍ 3,
656 (1973).
5. Ì. È. Êàãàíîâ, Â. Ä. Íàöèê, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 11, 550
(1970).
6. G. P. Huffman and N. Louat, Phys. Rev. Lett. 24, 1055
(1970).
7. M. Suenaga and J. M. Galligan, Scripta Met. 4, 697
(1970).
8. A. V. Granato, Phys. Rev. Lett. 27, 660 (1971).
9. G. Kostorz, Phys. Status Solidi B58, 9 (1973).
10. Â. Ä. Íàöèê, ÆÝÒÔ 61, 2540 (1971).
11. A. I. Landau, Phys. Status Solidi A61, 655 (1980).
12. Â. Ë. Èíäåíáîì, Þ. Ç. Ýñòðèí, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 17, 675
(1973).
13. Ý. À. Ïàøèöêèé, À. Ì. Ãàáîâè÷, ÔÌÌ 36, 186 (1973).
14. Â. Å. Ìèëîøåíêî, À. Ì. Ðîùóïêèí, Ã. Â. Øóíèí, ÔÒÒ
19, 840 (1997).
15. Ã. È. Êèðè÷åíêî, Â. Ä. Íàöèê, Â. Ï. Ñîëäàòîâ, ÔÌÌ
63, 386 (1987).
16. Â. Ä. Íàöèê, Ã. È. Êèðè÷åíêî, Â. Â. Ïóñòîâàëîâ, Â. Ï.
Ñîëäàòîâ, Ñ. Ý. Øóìèëèí, ÔÍÒ 22, 965 (1996).
17. Â. Ï. Ñîëäàòîâ, Â. È. Ñòàðöåâ, Ã. È. Øêëÿðåâñêàÿ,
ÔÍÒ 1, 1311 (1975).
18. Þ. Ã. Êàçàðîâ, â êí.: Ôèçèêà êîíäåíñèðîâàííîãî ñîñòîÿ-
íèÿ, Õàðüêîâ (1973), âûï. 11, ñ. 100.
19. V. D. Natsik, Phys. Status Solidi A14, 271 (1972).
20. È. À. Ãèíäèí, Á. Ã. Ëàçàðåâ, ß. Ä. Ñòàðîäóáîâ, Â. Ï.
Ëåáåäåâ, ÔÌÌ 29, 826 (1970).
21. V. P. Soldatov, V. I. Startsev, T. I. Vainblat, and L. A.
Danilenko, Phys. Status Solidi B53, 261 (1972).
22. T. Suzuki and H. Koizumi, Philos. Mag. A67, 1153 (1993).
On kinetics of creep deformation jump induced
by superconducting transition in β-tin
V. P. Soldatov, V. D. Natsik, and G. I. Kirichenko
The kinetics of deformation increment in β-tin at
superconducting transition is studied. The experi-
ments were performed on high purity single crystal
unsteady creep strained at T = 1.6 K. It is found
that subsequent to the N–S-transition, the process of
creep becomes staged in the behavior. The peculiar
features of the strain rate—strain dependences are
considered for each stage. An interpretation of the
experimental results is proposed. It is based on the
kink mechanism of dislocation motion through the
Peierls barriers and takes into account the influence
of quantum fluctuations and electron friction on
kink nucleation.
Î êèíåòèêå ñêà÷êà äåôîðìàöèè ïîëçó÷åñòè β-îëîâà
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåpàòóp, 2001, ò. 27, ¹ 12 1429
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-129147 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0132-6414 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:02:43Z |
| publishDate | 2001 |
| publisher | Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Солдатов, В.П. Нацик, В.Д. Кириченко, Г.И. 2018-01-16T16:15:13Z 2018-01-16T16:15:13Z 2001 О кинетике скачка деформации ползучести β-олова, стимулированного сверхпроводящим переходом / В.П. Солдатов, В.Д. Нацик, Г.И. Кириченко // Физика низких температур. — 2001. — Т. 27, № 12. — С. 1421-1429. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 62.20.Hg, 74.25.Ld https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/129147 Изучена кинетика приращения деформации b-олова, стимулированного сверхпроводящим переходом. Эксперименты выполнены на монокристаллах высокой чистоты, которые деформировались в режиме нестационарной ползучести при температуре 1,6 К. Установлен стадийный характер процесса ползучести после N-S-перехода и проанализированы особенности зависимостей скорость деформации- деформация в пределах каждой стадии. Предложена интерпретация экспериментальных результатов, основанная на кинковом механизме движения дислокаций через барьеры Пайерлса с учетом влияния на зарождение кинков квантовых флуктуаций и электронного трения. The kinetics of the deformation increment stimulated by the superconducting transition in β-tin is investigated. Experiments are done on single crystals of high purity strained in the transient creep regime at a temperature of 1.6 K. It is found that the creep after the N–S transition occurs in stages, and the features of the strain-rate versus strain curves are analyzed within each stage. An interpretation of the experimental results is proposed, based on a kink mechanism for the motion of dislocations through the Peierls barriers with allowance for the influence of quantum fluctuations and electron drag on the nucleation of kinks. ru Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Низкотемпературная физика пластичности и прочности О кинетике скачка деформации ползучести β-олова, стимулированного сверхпроводящим переходом Kinetics of the creep deformation jump stimulated by the superconducting transition in β-tin Article published earlier |
| spellingShingle | О кинетике скачка деформации ползучести β-олова, стимулированного сверхпроводящим переходом Солдатов, В.П. Нацик, В.Д. Кириченко, Г.И. Низкотемпературная физика пластичности и прочности |
| title | О кинетике скачка деформации ползучести β-олова, стимулированного сверхпроводящим переходом |
| title_alt | Kinetics of the creep deformation jump stimulated by the superconducting transition in β-tin |
| title_full | О кинетике скачка деформации ползучести β-олова, стимулированного сверхпроводящим переходом |
| title_fullStr | О кинетике скачка деформации ползучести β-олова, стимулированного сверхпроводящим переходом |
| title_full_unstemmed | О кинетике скачка деформации ползучести β-олова, стимулированного сверхпроводящим переходом |
| title_short | О кинетике скачка деформации ползучести β-олова, стимулированного сверхпроводящим переходом |
| title_sort | о кинетике скачка деформации ползучести β-олова, стимулированного сверхпроводящим переходом |
| topic | Низкотемпературная физика пластичности и прочности |
| topic_facet | Низкотемпературная физика пластичности и прочности |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/129147 |
| work_keys_str_mv | AT soldatovvp okinetikeskačkadeformaciipolzučestiβolovastimulirovannogosverhprovodâŝimperehodom AT nacikvd okinetikeskačkadeformaciipolzučestiβolovastimulirovannogosverhprovodâŝimperehodom AT kiričenkogi okinetikeskačkadeformaciipolzučestiβolovastimulirovannogosverhprovodâŝimperehodom AT soldatovvp kineticsofthecreepdeformationjumpstimulatedbythesuperconductingtransitioninβtin AT nacikvd kineticsofthecreepdeformationjumpstimulatedbythesuperconductingtransitioninβtin AT kiričenkogi kineticsofthecreepdeformationjumpstimulatedbythesuperconductingtransitioninβtin |