Effect of dynamic blocking of dislocations by interstitial atoms on mechanical properties of metals and alloys
According to the experimentally approved theoretical calculations it has been estab -lished, that under some temperature speed conditions of tension of transition metals and their alloys, a dynamic interaction of the interstitial atoms with dislocations takes place. This effect leads to strengthenin...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Functional Materials |
|---|---|
| Дата: | 2004 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
НТК «Інститут монокристалів» НАН України
2004
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138845 |
| 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: | Effect of dynamic blocking of dislocations by interstitial atoms on mechanical properties of metals and alloys / V.V. Shirokov, O.V. Pavlyna, O.V. Shirokov // Functional Materials. — 2004. — Т. 11, № 2. — С. 405-409. — Бібліогр.: 11 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-138845 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Shirokov, V.V. Pavlyna, O.V. Shirokov, O.V. 2018-06-19T15:54:16Z 2018-06-19T15:54:16Z 2004 Effect of dynamic blocking of dislocations by interstitial atoms on mechanical properties of metals and alloys / V.V. Shirokov, O.V. Pavlyna, O.V. Shirokov // Functional Materials. — 2004. — Т. 11, № 2. — С. 405-409. — Бібліогр.: 11 назв. — англ. 1027-5495 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138845 According to the experimentally approved theoretical calculations it has been estab -lished, that under some temperature speed conditions of tension of transition metals and their alloys, a dynamic interaction of the interstitial atoms with dislocations takes place. This effect leads to strengthening of this materils. The temperature of dynamic interaction for hydrogen, oxygen, carbon in iron of two modifications and metals of V-A group are calculated. Согласно теоретическим расчётам, подтвержденным экспериментально, показано, что при определенных температурно-скоростных условиях растяжения переходных металлов и сплавов на их основе происходит динамическое взаимодейстие атомов внедрения с дислокациями, которое приводит к их упрочнению. Рассчитаны температуры динамического взаимодействия для водорода, азота, кислорода и углерода в железе двух модификаций и металлах V-A группы. Згідно теоретичних розрахунків, підтверджених експериментально, показано, що за певних температурно-швидкісних умов розтягування перехідних металів і сплавів на їх основі відбувається динамічна взаємодія атомів упровадження з дислокаціями, яке призводить до їх зміцнення. Розраховано температури динамічної взаємодії для водню, азоту, кисню, і вуглецю в залізі двох модифікацій і металах V-A групи. en НТК «Інститут монокристалів» НАН України Functional Materials Effect of dynamic blocking of dislocations by interstitial atoms on mechanical properties of metals and alloys Вплив динамічної взаємодії дислокацій з атомами упровадження на механічні властивості металів та сплавів. Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Effect of dynamic blocking of dislocations by interstitial atoms on mechanical properties of metals and alloys |
| spellingShingle |
Effect of dynamic blocking of dislocations by interstitial atoms on mechanical properties of metals and alloys Shirokov, V.V. Pavlyna, O.V. Shirokov, O.V. |
| title_short |
Effect of dynamic blocking of dislocations by interstitial atoms on mechanical properties of metals and alloys |
| title_full |
Effect of dynamic blocking of dislocations by interstitial atoms on mechanical properties of metals and alloys |
| title_fullStr |
Effect of dynamic blocking of dislocations by interstitial atoms on mechanical properties of metals and alloys |
| title_full_unstemmed |
Effect of dynamic blocking of dislocations by interstitial atoms on mechanical properties of metals and alloys |
| title_sort |
effect of dynamic blocking of dislocations by interstitial atoms on mechanical properties of metals and alloys |
| author |
Shirokov, V.V. Pavlyna, O.V. Shirokov, O.V. |
| author_facet |
Shirokov, V.V. Pavlyna, O.V. Shirokov, O.V. |
| publishDate |
2004 |
| language |
English |
| container_title |
Functional Materials |
| publisher |
НТК «Інститут монокристалів» НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Вплив динамічної взаємодії дислокацій з атомами упровадження на механічні властивості металів та сплавів. |
| description |
According to the experimentally approved theoretical calculations it has been estab -lished, that under some temperature speed conditions of tension of transition metals and their alloys, a dynamic interaction of the interstitial atoms with dislocations takes place. This effect leads to strengthening of this materils. The temperature of dynamic interaction for hydrogen, oxygen, carbon in iron of two modifications and metals of V-A group are calculated.
Согласно теоретическим расчётам, подтвержденным экспериментально, показано, что при определенных температурно-скоростных условиях растяжения переходных металлов и сплавов на их основе происходит динамическое взаимодейстие атомов внедрения с дислокациями, которое приводит к их упрочнению. Рассчитаны температуры динамического взаимодействия для водорода, азота, кислорода и углерода в железе двух модификаций и металлах V-A группы.
Згідно теоретичних розрахунків, підтверджених експериментально, показано, що за певних температурно-швидкісних умов розтягування перехідних металів і сплавів на їх основі відбувається динамічна взаємодія атомів упровадження з дислокаціями, яке призводить до їх зміцнення. Розраховано температури динамічної взаємодії для водню, азоту, кисню, і вуглецю в залізі двох модифікацій і металах V-A групи.
|
| issn |
1027-5495 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138845 |
| citation_txt |
Effect of dynamic blocking of dislocations by interstitial atoms on mechanical properties of metals and alloys / V.V. Shirokov, O.V. Pavlyna, O.V. Shirokov // Functional Materials. — 2004. — Т. 11, № 2. — С. 405-409. — Бібліогр.: 11 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT shirokovvv effectofdynamicblockingofdislocationsbyinterstitialatomsonmechanicalpropertiesofmetalsandalloys AT pavlynaov effectofdynamicblockingofdislocationsbyinterstitialatomsonmechanicalpropertiesofmetalsandalloys AT shirokovov effectofdynamicblockingofdislocationsbyinterstitialatomsonmechanicalpropertiesofmetalsandalloys AT shirokovvv vplivdinamíčnoívzaêmodíídislokacíizatomamiuprovadžennânamehaníčnívlastivostímetalívtasplavív AT pavlynaov vplivdinamíčnoívzaêmodíídislokacíizatomamiuprovadžennânamehaníčnívlastivostímetalívtasplavív AT shirokovov vplivdinamíčnoívzaêmodíídislokacíizatomamiuprovadžennânamehaníčnívlastivostímetalívtasplavív |
| first_indexed |
2025-11-25T22:24:38Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:24:38Z |
| _version_ |
1850563359785615360 |
| fulltext |
(IIHFW�RI�G\QDPLF�EORFNLQJ�RI�GLVORFDWLRQVE\�LQWHUVWLWLDO�DWRPV�RQ�PHFKDQLFDO�SURSHUWLHVRI�PHWDOV�DQG�DOOR\V
9�9�6KLURNRY��2�9�3DYO\QD��2�9�6KLURNRY
*�.DUSHQNR�3K\VLFR�0HFKDQLFDO�,QVWLWXWH��1DWLRQDO�$FDGHP\�RI�6FLHQFHVRI�8NUDLQH����1DXNRYD�6W���������/YLY��8NUDLQH
$FFRUGLQJ� WR� WKH� H[SHULPHQWDOO\� DSSURYHG� WKHRUHWLFDO� FDOFXODWLRQV� LW� KDV� EHHQ� HVWDE �OLVKHG��WKDW�XQGHU�VRPH�WHPSHUDWXUH�VSHHG�FRQGLWLRQV�RI��WHQVLRQ�RI�WUDQVLWLRQ�PHWDOV�DQGWKHLU�DOOR\V��D�G\QDPLF�LQWHUDFWLRQ�RI�WKH� LQWHUVWLWLDO�DWRPV�ZLWK�GLVORFDWLRQV�WDNHV�SOD FH�7KLV�HIIHFW�OHDGV�WR�VWUHQJWKHQLQJ�RI�WKLV�PDWHULOV��7KH�WHPSHUDWXUH�RI�G\QDPLF�LQWHUDFWL RQIRU�K\GURJHQ�� R[\JHQ�� FDUERQ� LQ� LURQ�RI� WZR�PRGLILFDWLRQV�DQG�PHWDOV�RI�9�$�JURXS� DUHFDOFXODWHG��
fvmsjxtv� znvénzq·nxrqu� éjx·Ýzju�� wvlzkné lntt�u� ërxwnéquntzjs�tv�� wvrjojtv�·zv� � wéq� vwénlnsntt�}� znuwnéjzyétv�xrvévxzt�}� yxsvkq¹}� éjxz¹ ntq¹� wnén}vlt�}unzjssvk�q�xwsjkvk�tj�q}�vxtvkn�wévqx}vlqz�lqtjuq·nxrvn�kojquvlnpxzqn�jzvuvk�ktnl�éntq¹�x�lqxsvrj|q¹uq��rvzvévn�wéqkvlqz�r�q}�ywév·tntqí��èjxx·qzjt��znuwnéjzyé�lqtjuq·nxrvmv� kojquvlnpxzkq¹� ls¹� kvlvévlj�� jovzj�� rqxsvévlj� q� ymsnévlj� k� nsnonlky}�uvlq{qrj|qp�q�unzjssj}�9�¬�méyww���
8QGHU� FHUWDLQ� GHIRUPDWLRQ� WHPSHUDWXUHDQG� UDWH�� WKH� G\QDPLF� VWUDLQLQJ� DJLQJ�'6$��RI�PHWDOV�RFFXUV��,W�LV�GXH�WR�LQWHUDF �WLRQ�RI�LPSXULW\�DWRPV�ZLWK�IUHVKO\�IRUPHGPRELOH� GLVORFDWLRQV� EHLQJ� JHQHUDWHG� GXULQJWKH�GHIRUPLQJ��7KLV�SURFHVV�UHTXLUHV�D�VXLW �DEOH� GLIIXVLRQ� PRELOLW\� RI� WKH� LPSXULWLHV�+HUH��WKH�GLIIXVLRQ�HIIHFW�RQ�WKH�ORDGLQJ�LQ �GXFHG� SURFHVV� LV� PDQLIHVWHG� FOHDUO\�� $V� DUHVXOW�� ZLWKLQ� WKH� WHPSHUDWXUH� UDQJH� RI'6$� GHYHORSPHQW�� WKH� SODVWLFLW\� LV� GH �FUHDVHG�DQG�WKH�PDWHULDO�KDUGHQLQJ�RFFXUV�$V�WKH�WHPSHUDWXUH�LQFUHDVHV��VRPH�SURF �HVVHV�RFFXU�IDYRULQJ�WKH�PHWDO�RU�DOOR\�SODV �WLFLW\� LQFUHDVH� DQG� WKH� VWUHQJWK� UHGXFWLRQ�7KH�PDLQ�VXFK�SURFHVVHV�DUH�WKH�FU\VWDO�ODW �WLFH�H[SDQVLRQ��LQFUHDVH�RI�WKH�DWRPLF�YLEUD �WLRQ� DPSOLWXGH� DQG� GLIIXVLRQ� PRELOLW\� RIDWRPV�� WKH� FRDJXODWLRQ� DQG� GLVVROXWLRQ� RIH[FHVV� VWUXFWXUH� FRPSRQHQWV�� LQ�SDUWLFXODU�RI� WKH� KDUGHQLQJ� RQHV�� DQG�� DV� D� UHVXOW�� DGHFUHDVH� RI� WKH� GLVORFDWLRQ� PRWLRQ� UHVLV �WDQFH��,Q�JHQHUDO��WKH�GHSHQGHQFH�RI�WKH�PD �WHULDO� VWUHQJWK� FKDUDFWHULVWLFV�� 0�� RQ� WHP�SHUDWXUH�� 7�� FDQ� EH� GHVFULEHG� E\� UHODWLRQ�VKLSV�>����@
0 = $H[S(4 ⁄ 57) DQG 0 = %H[S(−β7`� ���ZKHUH�$��%��β DUH�H[SHULPHQWDO�FRQVWDQWV��4KDV� WKH� VHQVH� RI� WKH� IDLOXUH� SURFHVV� DFWLYD �WLRQ�HQHUJ\��5 LV�WKH�JDV�FRQVWDQW�SHU�PROH�%DVLQJ� RQ� (T������ XVLQJ� H[SHULPHQWDO� GDWDRQ� WKH� VWUHQJWK� OLPLW� σE�� FRQGLWLRQDO� \LHOGOLPLW� σ����� DQG� UHODWLYH� HORQJDWLRQ� δ�� WKHFRUUHVSRQGLQJ� SORWV� LQ� 0�7��� OJ0�7��� DQG0���7�� FDQ� EH� FRQVWUXFWHG�� ,Q� WKHVH� WZRFDVHV�� WKH� GHSHQGHQFHV� VKRXOG� EH� DSSUR[L �PDWHG� E\� OLQHDU� VHFWLRQV� ZLWKLQ� WKH� WHP �SHUDWXUH� UDQJHV� RI� DFWLYLW\�RI� HDFK�KDUGHQ �LQJ� PHFKDQLVP� FRQWUROOLQJ� WKH� UHVLVWDQFHDJDLQVW�SODVWLF�GHIRUPDWLRQ�RI�D�PHWDO�>����@�([SHULPHQWDO� GHSHQGHQFHV� HYLGHQFH�� KRZ �HYHU�� WKDW� IRU� DOO� PDWHULDOV�� QRQOLQHDU� VHF �WLRQV� DUH� REVHUYHG� LQ� FHUWDLQ� WHPSHUDWXUHUDQJHV�>���@�7KLV� HIIHFW� VKRXOG� EH� H[SODLQHG� E\� WKHLQIOXHQFH�RI�LQWHUVWLWLDO� LPSXULWLHV�RQ�SURS �HUWLHV�RI�PHWDOV��7KLV�LQIOXHQFH�LV�DQ�LQFRQ �WHVWDEOH�IDFW�DJUHHLQJ�ZLWK�PRVW�WKHRUHWLFDOFRQFHSWV� RI� WKH� GLVORFDWLRQDO� RULJLQ� RI� WKH
)XQFWLRQDO�0DWHULDOV�����1R��������� �������²�,QVWLWXWH�IRU�6LQJOH�&U\VWDOV
)XQFWLRQDO�PDWHULDOV������������� ���
PHWDO� SODVWLF� GHIRUPLQJ�� $FFRUGLQJ� WR� WKHFODVVLILFDWLRQ� SUHVHQWHG� LQ� >�@�� WKH� GLVORFD �WLRQ� LQWHUDFWLRQ� FRQGLWLRQV� ZLWK� GLVVROYHGDWRPV�RI�IRUHLJQ�HOHPHQWV�FDQ�EH�VXEGLYLGHGLQWR�WKUHH�W\SHV���L��PRELOH�GLVORFDWLRQV�DQGLPPRELOH�DWRPV�RI�GLVVROYHG�HOHPHQWV��FDXV �LQJ�WKH�IULFWLRQ�UHVLVWDQFH�RI�WKH�ODWWLFH���LL�LPPRELOH� GLVORFDWLRQV� DQG� PRELOH� DWRPV� RIGLVVROYHG� HOHPHQWV�� FDXVLQJ� WKH� GLVORFDWLRQEORFNLQJ� E\� WKH� LPSXULWLHV�� DQG� �LLL�� ERWKWKH� GLVORFDWLRQV� DQG� WKH� GLVVROYHG� HOHPHQWDWRPV� DUH� PRELOH�� FDXVLQJ� WKH� G\QDPLFVWUDLQLQJ� DJLQJ� DQG� GLVFRQWLQXRXV� \LHOGXQGHU�WHQVLRQ��,Q�WKH�FRXUVH�RI�PHWDO�GHIRU �PDWLRQ� E\� WHQVLRQ�� WKH� LQWHUVWLWLDO� LPSXUL �WLHV� FDQ� DW� FHUWDLQ� WHPSHUDWXUHV� IRUP� DW �PRVSKHUHV� �&RWWUHOO� DWPRVSKHUHV�� WKDW� DUHVXIILFLHQWO\� PRELOH� WR� PRYH� WRJHWKHU� ZLWKGLVORFDWLRQV� >����@�� ,Q� WKLV� FDVH�� WKH� PHWDOUHVLVWDQFH� DJDLQVW� GXFWLOH� GHIRUPDWLRQ�PDQLIHVWLQJ�LWVHOI�DV�D�KDUGHQLQJ��PXVW�LQ �FUHDVH��7KH�FDOFXODWLRQV�SUHVHQWHG�DUH�YDOLGXS� WR� WHPSHUDWXUHV� ≤�����.��$W�KLJK� WHP�SHUDWXUHV�� WKH� VLPLODU� DWPRVSKHUHV� FDQ� EHIRUPHG�E\�LQWHUVWLWLDO�DWRPV�7KXV��WKH�DQRPDOLHV�LQ�σE �I�7���σ��� �I�7��
δ �I�7��� OQσ �I�7��� OQσ �I���7�� GHSHQG�HQFHV�IRU�WUDQVLWLRQ�PHWDOV�FDQ�EH�DVVRFLDWHGZLWK�G\QDPLF� LQWHUDFWLRQ�RI� LQWHUVWLWLDO� LP �SXULW\� DWRPV� ZLWK� GLVORFDWLRQV�� 6LQFH� WKHHQHUJ\� UHTXLUHG� WR� WHDU�RII� D� GLVORFDWLRQIURP� WKH� DWPRVSKHUHV� PXVW� GHSHQG� RQ� WKHVDWXUDWLRQ� RI� WKRVH�ZLWK� LPSXULWLHV�� D� FRQ �FHQWUDWLRQ�GHSHQGHQFH�RI�WKH�KDUGHQLQJ�PXVWEH� H[SHFWHG�� QR� PDWWHU� ZKDW� LV� WKH� PHWKRGXVHG� WR� LQWURGXFH� WKH� LQWHUVWLWLDO� LPSXULW\LQWR�WKH�PHWDO��7KH�KLJKHVW�SXULW\�YDQDGLXPDQG� QLRELXP� VKRZ� WKH� OHDVW� SURQRXQFHGDQRPDOLHV�LQ�WKH�SURSHUW\�YDULDWLRQV�7KH�WUXH�UDWH�RI�D�SODVWLF�GHIRUPDWLRQ�>�@�LV
ε′ = Φ ⋅ E ⋅ / ⋅ υ� ���ZKHUH�/ LV� WKH� WRWDO� OHQJWK�RI�PRELOH�GLVOR �FDWLRQV� ZLWK� WKH� %XUJHUV� YHFWRU� E�� υ�� WKHPRELOH�GLVORFDWLRQ�VSHHG��Φ�� WKH�RULHQWDWLRQIDFWRU�� 7KH� GLVSODFHPHQW� VSHHG� RI� GLVORFD �
WLRQV�VXUURXQGHG�ZLWK�WKH�LPSXULW\�DWRPV�LVGHILQHG�E\�WKHLU�GLIIXVLRQ�>�@�
υ = �' ⁄ O�� ���ZKHUH�' LV�WKH�LPSXULW\�GLIIXVLRQ�FRHIILFLHQWLQ� WKH� PHWDO�� O�� WKH� &RWWUHOO� DWPRVSKHUH� UD�GLXV� )RU� PRELOH� GLVORFDWLRQV�� / �I ⋅ ρ�ZKHUH� ρ LV� WKH� GLVORFDWLRQ� GHQVLW\�� 7\SL �FDOO\�� I ������ Φ ������ E ����� ⋅ ���� FP�O ��� ⋅ E��%DVLQJ�RQ� ����� �����ZH�REWDLQ� WKHH[SUHVVLRQ�IRU� WKH�GHIRUPDWLRQ�UDWH�SURYLG �LQJ� WKH� GLVORFDWLRQ� LQWHUDFWLRQ� ZLWK� LPSX �ULW\�DWRPV�
ε
.
= � ⋅ ��−� ⋅ ' ⋅ ρ� ���7KXV�� WKH� WHPSHUDWXUH� DQVZHULQJ� WR� WKHPD[LPXP� LQIOXHQFH� RI� DQ� LPSXULW\� RQ� WKHVWUHQJWK� LV� LQGLYLGXDO� IRU� HDFK� PHWDO� DQGGHSHQGV�RQ�WKH�LPSXULW\�QDWXUH�WKURXJK� '�7DNLQJ� LQWR� DFFRXQW� WKH� WHPSHUDWXUH� GHSHQG �HQFH�RI�GLIIXVLRQ�FRHIILFLHQW�' �'�H[S��4�57�ZKHUH�4 LV� WKH�GLIIXVLRQ�DFWLYDWLRQ�HQHUJ\�'��� WKH� SUH�H[SRQHQWLDO� IDFWRU�� 5�� WKH� JDVFRQVWDQW��WKLV�WHPSHUDWXUH�LV�GHILQHG�DV7 = 4 ⁄ 5OJH(−� + OJ� + OJ'� − OJε
.
+ OJρ)−��� ���6LQFH� WKH� UHODWLRQ� ���� LQFOXGHV� WKH�GLVOR �FDWLRQ� GHQVLW\� YDOXH� WKDW� GHSHQGV� RQ� WKHLQLWLDO� VWDWH� DQG� YDULHV� GXULQJ� WKH� ORDGLQJ�WKH�DFWXDO�DFWLYH�LPSXULW\�GLVORFDWLRQ�LQWHU �DFWLRQ� RFFXUV� ZLWKLQ� D� FHUWDLQ� WHPSHUDWXUHUDQJH�� 7KH� 7DEOH� SUHVHQWV� WHPSHUDWXUH� LQ �WHUYDOV�FDOFXODWHG�XVLQJ�����IRU�JDVHRXV� LP �SXULWLHV� �2��1��+��DQG�FDUERQ�LQ�PHWDOV��9�1E��)H��7D��DW�GLVORFDWLRQ�GHQVLW\�ρ YDU\LQJIURP���� WR����� FP�� DQG�WKH�GHIRUPDWLRQUDWH� ε
. ��⋅���� V���� 2WKHU� QXPHULFDO� YDOXHVLQ� ���� DUH� WDNHQ� IURP� >��@�� ,W� IROORZV� IURPWKH�WDEXODU�GDWD�WKDW�WKH�K\GURJHQ�HIIHFW�DWWKH�VHW�GHIRUPDWLRQ�UDWH�FDQ�EH�H[SHFWHG�DWORZ� WHPSHUDWXUHV� �ORZHU� WKDQ� URRP� RQH��WKDW� LV� FRQILUPHG� E\� WKH� UHVXOWV� RI� WKLVZRUN�� 7KH� WHPSHUDWXUH� LQWHUYDOV� IRU� YDQD �GLXP� DVVRFLDWHG� ZLWK� FDUERQ�� R[\JHQ�� DQG
7DEOH��&DOFXODWHG�'6$�WHPSHUDWXUH�LQWHUYDOV�IRU�WUDQVLWLRQ�PHWDOV
0HWDO 7HPSHUDWXUH�UDQJH��.&DUERQ 2[\JHQ 1LWURJHQ +\GURJHQ9 ��������� ��������� ��������� �������1E ��������� ��������� ��������� �������7D ���������� ��������� ���������� ��������)Hα ��������� ��������� ��������� ���������)Hγ ��������� ��������� ��������� ���������
9�9�6KLURNRY�HW�DO����(IIHFW�RI�G\QDPLF�EORFNLQJ����
��� )XQFWLRQDO�PDWHULDOV�������������
QLWURJHQ�DUH�HVVHQWLDOO\�WKH�VDPH��WKXV�� RQO\RQH� DQRPDO\� LQ� WKH� WHPSHUDWXUH� GHSHQGHQFHRI� VWUHQJWK� LV� WR�EH� H[SHFWHG�IRU� WKLV�PHWDO�)RU� QLRELXP� DQG� WDQWDOXP�� WZR� WHPSHUDWXUHLQWHUYDOV� DUH� IRXQG� FDXVHG� E\� R[\JHQ� DQGFDUERQ�QLWURJHQ��UHVSHFWLYHO\��$V�WR�LURQ��WZRWHPSHUDWXUH�LQWHUYDOV�IRU�WKH�DQRPDORXV�SODV �WLFLW\�UHGXFWLRQ�DUH�SRVVLEOH�7KH� GHIRUPDWLRQ� UDWH� LV� D� IDFWRU� RI� LP �SRUWDQFH� LQ� WKH� LPSXULW\� DWRP� LQWHUDFWLRQZLWK� GLVORFDWLRQV�� $Q� LQFUHDVH� LQ� WKH� UDWHFDQ� FKDQJH� VXEVWDQWLDOO\� WKH�'6$� WHPSHUD �WXUH�LQWHUYDO��)LJ������LQ�SDUWLFXODU��IRU�K\GUR �JHQ�� WKXV� FKDQJLQJ�FRQVLGHUDEO\� WKH�PHFKDQL �FDO�EHKDYLRU�RI�PDWHULDOV�LQ�K\GURJHQ�FRQWDLQ �LQJ�DWPRVSKHUH�DQG�XQGHU�UDSLG�GHIRUPLQJ�7HFKQLFDO� SXULW\� JUDGH� YDQDGLXP�� QLR �ELXP�� DQG� WDQWDOXP� ZHUH� H[DPLQHG� LQ� H[ �SHULPHQWV� DV� ZHOO� DV� WKHLU� DOOR\V�� 7KH� WHQ �VLRQ�VWUHQJWK�ZDV�PHDVXUHG�XVLQJ�D�VL[�SR �VLWLRQ� UDGLDO� W\SH� XQLW� >��@� LQ� WKH� VSHFWUDOSXULW\�JUDGH�DUJRQ�DWPRVSKHUH�DW�WKH�GHIRU �PDWLRQ�UDWH�RI��⋅���� V����7KH�H[DPLQDWLRQV
ZHUH�FDUULHG�RXW�RQ�DQQHDOHG�VSHFLPHQV�DQGWKRVH�H[SRVHG�IRU�����K�WR�SXULILHG�R[\JHQIORZ�DW������.� LQ� WKH�XQLW��7R�FRQWURO� WKHJDV� IORZ�� WKH� ���� 3D� SUHVVXUH� ZDV� ILUVWSURYLGHG�E\�RLO�IUHH� SXPSLQJ� RXW�� WKHQ� WKHSUHVVXUH�ZDV� LQFUHDVHG� WR� ���� 3D�E\� OHDN�LQJ�LQ�WHFKQLFDO�SXULW\�R[\JHQ��DQG�WKLV�G\ �QDPLFDO� IORZ� ZDV� PDLQWDLQHG� GXULQJ� WKHZKROH�H[SRVXUH�SHULRG�$IWHU� WKH� ���� K� H[SRVXUH� LQ� R[\JHQ� DW �PRVSKHUH��WKH�DYHUDJH�R[\JHQ�FRQFHQWUDWLRQ�DV� GHWHUPLQHG� E\� YDFXXP�PHOWLQJ�� ZDV� DVIROORZV� �SHU� FHQW� PDVV��� ���� LQ� 9�� ����� LQ1E�� DQG� ����� LQ� 7D VDPSOHV� �LQ� WKH� LQLWLDORQHV�� ������ ������ DQG� ������ UHVSHFWLYHO\��&RQFHQWUDWLRQV�RI�RWKHU�LPSXULWLHV�UHPDLQHGXQFKDQJHG�7HPSHUDWXUH� LQIOXHQFH� RQ� WKH� WUDQVLWLRQPHWDO� VWUHQJWK� ZDV� H[DPLQHG� LQ� ZLGH� WHP �SHUDWXUH� LQWHUYDOV� DW����.�RU�����.� VWHSV�7KH� GHIRUPDWLRQ� UHVLVWDQFH� RI� WKH� PHWDOVZDV�GHWHUPLQHG�LQ�GLIIHUHQW�VWDWHV��QDPHO\�LQ� WHFKQLFDO� SXULW\� JUDGH� RQHV�� DIWHU� WKH
)LJ����� '6$� WHPSHUDWXUH� IRU� WUDQVLWLRQ�PHW�DOV�DV�D�IXQFWLRQ�RI�GHIRUPDWLRQ�UDWH�DFFRUG�LQJ� WR� ����� ,PSXULWLHV�� FDUERQ� ����� QLWURJHQ�����R[\JHQ������K\GURJHQ�����
9�9�6KLURNRY�HW�DO����(IIHFW�RI�G\QDPLF�EORFNLQJ����
)XQFWLRQDO�PDWHULDOV������������� ���
VWDQGDUG� �UHFU\VWDOOL]DWLRQ�� KHDW� WUHDWPHQW�DQG�DIWHU�H[SRVXUH�WR�R[\JHQ��)LJ�����,Q� WHPSHUDWXUH� GHSHQGHQFHV� RI�PHFKDQL �FDO�SURSHUWLHV�IRU�WHFKQLFDO�SXULW\�YDQDGLXP�9Q0��JUDGH���D�PD[LPXP�IRU�WKH�VWUHQJWKOLPLW�DQG�D�PLQLPXP�IRU�UHODWLYH�HORQJDWLRQKDYH� EHHQ� IRXQG�� :LWKLQ� WKH� WHPSHUDWXUHLQWHUYDO� �������� .�� WKH� VWUHQJWK� OLPLW� LVDQRPDORXVO\� LQFUHDVHG� DQG� WKH� \LHOG� SHDNKHLJKW� ULVHV� �)LJ������ $ERYH� ���� .�� WKHPHWDO� VWUHQJWK� GURSV� GUDPDWLFDOO\� DV� WHP �SHUDWXUH�LQFUHDVHV�XQGHU�VLPXOWDQHRXV�SODV �WLFL]DWLRQ� �WKH� UHODWLYH� HORQJDWLRQ� LQFUHDVHVIURP������DW�����.�XS�WR���������ZLWKLQWKH� ���������� UDQJH��� ,Q� WKH� WHPSHUDWXUHLQWHUYDO� �������� .�� WKH� WHQVLRQ� FXUYHVVKRZ� VHUUDWLRQ� IROORZLQJ� WR� WKH� \LHOG� SOD �WHDX�� WKH� VHUUDWLRQ� LV� PD[LPXP� DW� ���� .DQG�GLVDSSHDUV�FRPSOHWHO\�DERYH�����.��7KHTXDOLWDWLYHO\� VLPLODU� UHJXODULWLHV� LQ� WHP �SHUDWXUH�GHSHQGHQFHV�RI�PHFKDQLFDO�SURSHU �WLHV� KDYH� EHHQ� REWDLQHG� IRU� ��� VWHHO� >�@�RWKHU�WUDQVLWLRQ�PHWDOV��DQG�WKHLU�DOOR\V�([SRVXUH�WR�WHFKQLFDO�SXULW\�R[\JHQ�IORZFDXVHV� FKDQJHV� LQ� σE �I�7��� σ��� �I�7��
δ �I�7�� GHSHQGHQFHV� �)LJ������ )RU� XQGRSHGYDQDGLXP� WKH� PD[LPXP� LQ� σE ULVHV�� 7KHWHPSHUDWXUH�GHSHQGHQFHV�RI� σE DQG�σ��� IRUQLRELXP� DQG� WDQWDOXP�� WZR�PD[LPD� DSSHDUDW� ���� DQG� ����.� DV�ZHOO� DV� WKH� SODVWLFLW\PLQLPD�DW�WKH�VDPH�WHPSHUDWXUHV��WKXV�FRQ �ILUPLQJ� WKH� '6$� WHPSHUDWXUH� LQWHUYDO� FDO �FXODWLRQV��VHH�7DEOH��7KH�1E±=U±& DOOR\�FKDUDFWHULVWLFV�YDU\�LQD�VLPLODU�PDQQHU��)LJ������1RWH�WKDW�IRU�DOOWKH�PDWHULDOV��H[FHSW�IRU�1E±=U±&±9±< V\V�WHP� DOOR\�� D� GLVFRQWLQXLW\� LQ� WKH� VSHFLPHQ\LHOG�KDV�EHHQ�REVHUYHG�DFFRPSDQLHG�E\�VHU �UDWLRQ� LQ� WHQVLRQ� GLDJUDPV�� 7KH� VHUUDWLRQDPSOLWXGH� DQG� IUHTXHQF\� GHSHQGV� RQ� WKHWHVW� WHPSHUDWXUH�� 7KH� PD[LPXP� WRRWKKHLJKW� LV� REVHUYHG� DW� WHPSHUDWXUHV� DQVZHU �LQJ� WR� VWUHQJWK� SHDNV�� 7KH� SODVWLF� \LHOG� RIWKH� 1E±=U±&±9±< V\VWHP� DOOR\� LV� GLVFRQ�
WLQXRXV� DW� DERYH� ���� XS� WR� ����� .� RQO\�7KH�VHUUDWLRQ�DPSOLWXGH�DQG�IUHTXHQF\�DUH�KRZHYHU�� FRQVLGHUDEO\� ORZHU� WKDQ� WKRVH� LQWHQVLRQ� GLDJUDPV� REWDLQHG� DW� PXFK� ORZHUWHPSHUDWXUHV�IRU�RWKHU�DOOR\V��7KH�H[SRVXUHLQ� R[\JHQ�FRQWDLQLQJ� DWPRVSKHUH� UHVXOWV� LQDQ�LQFUHDVHG�VHUUDWLRQ�DPSOLWXGH�DW�����DQG����.�EXW�GRHV�QRW� LQIOXHQFH� LWV� IUHTXHQF\DERYH�����WR�����.�7KH� DSSHDUDQFH� RI� PD[LPD� LQ� WHPSHUD �WXUH�GHSHQGHQFHV�RI�VWUHQJWK�DQG�\LHOG�OLP �LWV� DV� ZHOO� DV� RI� PLQLPD� LQ� WHQVLRQ� FXUYHVDERYH�����.�VHHPV�WR�EH�UHODWHG�WR�GLVORFD �WLRQ�LQWHUDFWLRQ�ZLWK�LQWHUVWLWLDO�DWRPV�6R�� LQ� WKH� 1E±=U±& DOOR\�� WKH�PD[LPXPLQ� σE �I�7��� σ��� � I�7�� FXUYHV� DW� �����.PD\�EH�GXH�WR�H[FHVV�]LUFRQLXP�LQ�WKH�VROLG
)LJ����� 7HPSHUDWXUH� GHSHQGHQFHV� RI� VWUHQJWKOLPLW� �����′��� \LHOG� OLPLW� �����′��� DQG� UHODWLYHHORQJDWLRQ� ���� �′�� RI� LQLWLDO� PHWDOV� ���� ��� ��DQG�R[\JHQ�HQULFKHG�RQHV���′���′���′��
)LJ����� 7HQVLRQ� GLDJUDPV� RI� 9Q0�� DOOR\� DWGLIIHUHQW�WHPSHUDWXUHV��� � ����.��� � ����.�� � ����.��� � ����.��� � �����.�
9�9�6KLURNRY�HW�DO����(IIHFW�RI�G\QDPLF�EORFNLQJ����
��� )XQFWLRQDO�PDWHULDOV�������������
VROXWLRQ�� 7KH� 1E±=U±&±9±< V\VWHP� DOOR\VKRZV� DOVR� D� PD[LPXP� DW� ���� .�� ,Q� WKLVDOOR\�� WKH� LQWHUVWLWLDO� DWRPV� PD\� EH� LQ� DVROLG�VROXWLRQ��WRR��,Q�WKH�GHSHQGHQFHV�IRU�D9±&U ELQDU\� DOOR\�� WKHUH� LV� D� SURQRXQFHGPD[LPXP� DW� ����� .�� 7KH� DEVHQFH� RI� DVWUHQJWK� LQFUHDVH� DERYH� ���� .� IRU� 9±=U±&DOOR\� LV� GXH� WR� D� KLJK� FRQFHQWUDWLRQ� RI� LQ �WHUVWLWLDO� LPSXULWLHV� WKHUHLQ�� 7KH� ODWWHU� LQ �WHUDFW�ZLWK�]LUFRQLXP�XQGHU�IRUPDWLRQ�RI�DVHFRQGDU\� SKDVH�� WKXV� H[FOXGLQJ� LW� RXW� RIWKH�VROLG�VROXWLRQ�7KXV�� WKH� LQWHUVWLWLDO� LPSXULWLHV� LQIOX �HQFH�FRQVLGHUDEO\�WKH�GHIRUPDELOLW\�RI�KLJK�PHOWLQJ�PHWDOV� XS� WR� ���7P�� 7KH� LQIOXHQFHWHPSHUDWXUH� UDQJH� FDQ� EH� VXEGLYLGHG� LQWRWZR�RQHV�O\LQJ�DERYH�DQG�XQGHU�WKH�&RWWUHOODWPRVSKHUH� IRUPDWLRQ� WHPSHUDWXUH�� UHVSHF �WLYHO\�� 7KH� GLVORFDWLRQ� EORFNLQJ� RFFXUV� LQWKH�ILUVW�UDQJH�ZKLOH�WKH�GH�EORFNLQJ��LQ�WKHVHFRQG� RQH�� &RPSDULVRQ� RI� FDOFXODWHG� WHP �SHUDWXUH�YDOXHV�IRU�GHIRUPDWLRQ�UDWH�RI����� V��ZLWK�H[SHULPHQWDO�GDWD�VKRZV�D�VDWLVIDFWRU\DJUHHPHQW�� ,W� LV� RI� LPSRUWDQFH� WKDW� ZLWKLQWKH� '6$� WHPSHUDWXUH� UHJLRQ�� WKH� UROH� RILVRWKHUPDO� H[SRVXUHV� LQ� G\QDPLF� YDFXXP�KHOLXP��OLWKLXP�DQG�VRGLXP�PHOWV�LQFUHDVHVVWURQJO\�� DV� LV� HYLGHQFHG� E\� FRUUHVSRQGLQJPD[LPD� LQ� WHPSHUDWXUH� GHSHQGHQFHV� RI� WKHPDWHULDO� PHFKDQLFDO� SURSHUWLHV�� $FFRUGLQJWR� FDOFXODWLRQV�� WKH� G\QDPLF� LQWHUDFWLRQ� RIK\GURJHQ� ZLWK� GLVORFDWLRQV� PXVW� RFFXU� DW
WHPSHUDWXUHV� ORZHU� WKDQ� URRP� RQH�� WKDW� LVFRQILUPHG�LQ�H[SHULPHQW�>�@�5HIHUHQFHV���9�$�%RULVHQNR�� +DUGQHVV� DQG� 6WUHQJWK� RI+LJK�0HOWLQJ� 0HWDOV� DW� +LJK� 7HPSHUDWXUHV�1DXNRYD�'XPND��.LHY��������>LQ�5XVVLDQ@����0�9�=DNKDURY��/�0�=DNKDURY��+HDW�5HVLVWDQW$OOR\V�� 0HWDOOXUJLD��0RVFRZ� ������� >LQ�5XV�VLDQ@����9�,�7UHILORY�� <X�9�0LOPDQ�� 6�$�)LUVWRY�3K\VLFDO� 3ULQFLSOHV� RI� +LJK�0HOWLQJ� 0HWDO6WUHQJWK�� 1DXNRYD� 'XPND�� .LHY� ������� >LQ5XVVLDQ@����9�9�6KLURNRY�� 2�,�(OLVHHYD�� )L]��.KLP��0HN�KDQ��0DWHU���1R�����������������9�9�6KLURNRY��$EVWU��RI�'U��6FL��7KHVLV��/YLY�������>LQ�8NUDLQLDQ@����9�.�%DELFK��<X�3�*XO��,�(�'RO]KHQNRY��6WUDLQ$JLQJ� RI� 6WHHO�� 0HWDOOXUJLD�� 0RVFRZ� ������>LQ�5XVVLDQ@����.�9�3RSRY��%�3�1HJD\��LQ��3URSHUWLHV�DQG�$S�SOLFDWLRQV� RI� +HDW�5HVLVWDQW� $OOR\V�� 1DXND�0RVFRZ���������S�����>LQ�5XVVLDQ@����3�$�)OLQQ�� LQ��+DUGHQLQJ�0HFKDQLVPV�RI�6RO�LGV�� 0HWDOOXUJLD�� 0RVFRZ� �������� S���� >LQ5XVVLDQ@����$�+�fRWWUHOO��'LVORFDWLRQV�DQG�3ODVWLF�)ORZ�LQ&U\VWDOV��&ODUHQGRP�3UHVV��2[IRUG�����������(��)URPP��(��*HEKDUGW��*DVH�XQG�.RKOHQVWRIILQ�0HWDOOHQ��6SLQJHU�9HUODJ��%HUOLQ�+HLGHOEHUJ1HZ�<RUN���������9�9�6KLURNRY�� 2�9�3DYO\QD�� )L]���.KLP��0HN�KDQ��0DWHU���1R���������������
Æwsqk�lqtjuò·tv¢��koj�uvlò¢�lqxsvrj|òp�o�jzvujuqywévkjl ntt¹�tj�un}jtò·tò�ksjxzqkvxzò�unzjsòk�zjxwsjkòk�
{�{�bÒ¯º}ºm��|�{��ÈmãÒÓÈ��|�{�bÒ¯º}ºm�
dmòltv�znvénzq·tq}�évoéj}ytròk��wòlzknél ntq}�nrxwnéquntzjs�tv��wvrjojtv���v�ojwnktq}�znuwnéjzyétv�¡kqlròxtq}�yuvk�évoz¹mykjtt¹�wnén}òltq}�unzjsòk�ò�xwsjkòk�tj�¢}vxtvkò� kòliykj�z�x¹� lqtjuò·tj� koj�uvlò¹� jzvuòk� ywévkjl ntt¹� o� lqxsvrj|ò¹uq�� ¹rnwéqokvlqz��lv�¢}�ouò|tntt¹��èvoéj}vkjtv�znuwnéjzyéq�lqtjuò·tv¢�koj�uvlò¢�ls¹�kvltí�jovzy��rqxtí��ò�kymsn|í�k�ojsòoò�lkv}�uvlq{òrj|òp�ò�unzjsj}�9�¬�méywq���
9�9�6KLURNRY�HW�DO����(IIHFW�RI�G\QDPLF�EORFNLQJ����
)XQFWLRQDO�PDWHULDOV������������� ���
|