Дислокационные механизмы низкотемпературной акустической релаксации в железе

• Опубліковано в: : Физика низких температур
• Дата: 2019
• Автори: Нацик, В.Д., Семеренко, Ю.А.
• Формат: Стаття
• Мова: Російська
• Опубліковано: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2019
• Теми: Низькотемпеpатуpна фізика пластичності та міцності
• Онлайн доступ: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176127
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Дислокационные механизмы низкотемпературной акустической релаксации в железе / В.Д. Нацик, Ю.А. Семеренко // Физика низких температур. — 2019. — Т. 45, № 5. — С. 644-662. — Бібліогр.: 59 назв. — рос.

Разработан и апробирован комплексный подход к изучению механизмов низкотемпературной дислокационной релаксации при циклических низкотемпературных деформациях кристаллических материалов: совместное использование экспериментальных методов механической спектроскопии в широких
 частотно-температурных диапазонах и теоретических методов статистического и термоактивационного
 анализа экспериментальных результатов. Эффективность такого подхода продемонстрирована на примере изучения низкотемпературных релаксационных резонансов в кристаллах железа, дислокационная
 структура которых варьировалась предварительной пластической деформацией. Полученные ранее результаты механической спектроскопии железа в температурном интервале 4 К < T < 150 К при частотах
 колебаний порядка 1 Гц и 10⁵ Гц в данном исследовании дополнены детальным изучением температурных спектров внутреннего трения и модуля Юнга монокристаллической пластины железа при промежуточных частотах порядка 10³ Гц. Для интерпретации всей совокупности экспериментальных результатов
 предложена модель двухмодового дислокационного релаксатора: первая его составляющая — прямолинейный сегмент дислокационной линии в рельефе Пайерлса I рода, релаксационные свойства которого
 определяются термической активацией парных кинков; вторая составляющая — цепочка геометрических
 кинков, способных к термически активированному диффузионному перемещению в рельефе Пайерлса II
 рода. Получены эмпирические оценки энергетических, силовых, инерционных и геометрических характеристик обеих составляющих такого релаксатора. Данное исследование дополняет выполненный ранее
 анализ процессов механической релаксации в кристаллах, обусловленный зарождением и перемещениями кинков на дислокационных линиях (обзор: A. Seeger and C. Wüthrich, Nuovo Cimento B 33, 38 (1976)). Розроблено та апробовано комплексний підхід до вивчення механізмів низькотемпературної дислокаційної релаксації
 при циклічних низькотемпературних деформаціях кристалічних матеріалів: сумісне використання експериментальних
 методів механічної спектроскопії у широких частотнотемпературних діапазонах та теоретичних методів статистичного і термоактиваційного аналізу експериментальних результатів. Ефективність такого підходу продемонстровано на
 прикладі вивчення низькотемпературних релаксаційних резонансів у кристалах заліза, дислокаційна структура яких
 змінювалась попередньою пластичною деформацією. Одержані раніше результати механічної спектроскопії заліза у
 температурному інтервалі 4 К < T < 150 К при частотах коливань порядка 1 Гц і 10⁵ Гц у даному дослідженні доповнено
 детальним вивченням температурних спектрів внутрішнього
 тертя та модуля Юнга монокристалічної пластини заліза при
 проміжних частотах порядку 10³ Гц. Для інтерпретації всієї
 сукупності експериментальних результатів запропоновано
 модель двоходового дислокаційного релаксатора: перша його
 складова — прямолінійний сегмент дислокаційної лінії у
 рельєфі Пайєрлса I роду, релаксація якого визначається термічною активацією парних кінків; друга складова — ланцюжок геометричних кінків, котрі здатні до термічно активованої дифузії у рельєфі Пайєрлса II роду. Одержано емпіричні
 оцінки енергетичних, силових, інерційних та геометричних
 характеристик обох складових такого релаксатора. Дане дослідження доповнює виконаний раніше аналіз процесів механічної релаксації у кристалах, обумовлених зародженням і
 переміщеннями кінків на дислокаційних лініях (огляд:
 A. Seeger and C. Wüthrich, Nuovo Cimento B 33, 38 (1976)).