WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 12 |

в [89–92] было проделано несколько серий опытов, в которых МП включалось на разных стадиях эксперимента и „накрывало“ различные объекты или процессы. Иныи механической нагрузки позволяет не только обнаруми словами, фактически меняли только последовательжить эффекты длительного последействия МП после ность процедур, все остальные существенные параметры его отключения, но и выделять магниточувствительные эксперимента оставались неизменными: амплитуда и и магнитонечувствительные стопоры и изучать их подлительность импульсов МП и механической нагрузки, рознь. Подобные постэффекты наблюдались не только в температура, способ введения свежих дислокаций (цараионных кристаллах, но и в материалах с другим типом пание поверхности) и др.

связи (молекурярным или ковалентным) [93–95].

Как видно из рис. 7, экспозиция в МП до введеНаконец одновременное действие МП и механичения дислокаций приводила к росту их пробегов L в ской нагрузки при B l приводило за 6 s экспозиции последующем механическом испытании (кривая 2) по в поле к такому же росту L, что и в предыдущих сравнению с пробегом L в контрольных образцах, не опытах после экспозиции кристаллов в МП в течение обрабатывавшихся в МП. Влияние МП в этих опы 103 s (точка 4). Такое „усиление“ действия МП мотах могли испытывать лишь точечные дефекты и их жет быть обусловлено двумя причинами: а) включением комплексы, впоследствии играющие роль стопоров для третьего канала влияния МП, а именно действия на движущихся дислокаций. Еще большее увеличение L процесс взаимодействия дислокаций со стопорами (что наблюдалось в случае, когда образец экспонировали в было исключено самой постановкой опытов, отвечаюМП после введения свежих дислокаций (кривая 3).

щих кривым 2 и 3, так как МП там уже отсутствовало Поскольку теперь влиянию МП были подвержены не во время механического нагружения); б) ускорением в только потенциальные стопоры, но и сами дислокации, 102-103 раз процессов, происходящих в стопорах и дополнительный прирост L (по сравнению с кривой 2) ядрах дислокаций в МП под действием приложенных мемог быть обусловлен изменением состояния самих дисханических напряжений. Выбор между этими возможнолокаций или усилением первого процесса в присутствии стями требует постановки специальных экспериментов.

дислокаций. Заметим, что в этих опытах (в отличие При B l МПЭ отсутствовал, как и в [67–72].

от описанных в [67–72]) одно только действие МП не приводило к откреплению и движению дислокаций В [83,84,92,96] „механическую“ подвижность дислопо кристаллу, что было связано с более высоким со- каций в ионных кристаллах в присутствии МП исследержанием „немагнитных“ примесей в кристаллах, чем довали высокоразрешающим ( 1 µs) in situ методом в [67–72]. Таким образом, раздельное включение МП регистрации дислокационной электрической поляризаФизика твердого тела, 2004, том 46, вып. 776 Ю.И. Головин процессов в системе точечных дефектов и выяснять их кинетические особенности (рис. 8). Первый вид испытания будем называть в дальнейшем B-тестом, второй — -тестом. Идея опытов заключается в том, чтобы до введения дислокаций отдельно обрабатывать первым импульсом МП только магниточувствительные точечные дефекты, а затем через некоторое время ввести дислокации и инициировать их движение двумя разными способами, чтобы исследовать магниточувствительные и магнитонечувствительные стопоры отдельно. Из рис. 8, a видно, что предварительная магнитная обработака будущих стопоров приводила к росту L в -тесте и, напротив, к значительно большему падению L в B-тесте.

С течением времени „память“ точечных дефектов о магнитной обработке „стирается“, и пробеги в первом случае возвращаются к значениям L в контрольных образцах (без предварительной магнитной обработки), а во втором — к несколько меньшему значению, чем L.

На первый взгляд, кажется, что пауза дает возможность восстановиться точечным дефектам, измененным действием первого импульса поля. В этом случае они должны были бы снова становиться чувствительными к МП через достаточно большой промежуток времени после первого импульса поля. Однако последующая магнитная обработка не влияла на пробеги дислокаций, через какое бы время после первой она ни приводилась. Это означает, что, хотя подвижность дислокаций в -тесте восстанавливается через некоторое время после экспозиции кристалла в МП, точечные дефекты, однажды преобразованные полем, никогда больше не становятся чувствительными к его действию, т. е. их состояние необратимо изменяется действием уже одного только первого импульса МП достаточной амплитуды и длительности. Это дает основание рассматривать немонтонную зависимость пробегов дислокаций от времени Рис. 8. Зависимость пробегов краевых дислокаций L в в обоих тестах (рис. 8, a) как отражение двухстадиймонокристаллах NaCl. a — от длительности tB предвариного релаксационного процесса, „запущенного“ первым тельной экспозиции образцов в постоянном МП B = 1.5T и импульсом МП. Большие времена релаксации (десятки времени t до введения дислокаций. Смещения дислокаций тысяч s) однозначно указывают на протекание процессов были инициированы: 1 — механическими напряжениями, 2 —импульсом МПB = 7T, tB = 10 ms. b — от длительности на атомно-молекулярном уровне.

паузы t между двумя последовательными импульсами МП Заметим, что необратимость МПЭ в описанных экспеB = 7T, tB = 10 ms (1 — в полулогарифмической шкале, риментах является следствием малости прикладываемых 2 — в двойной логарифмической шкале). T = 293 K, L0 — механических напряжений, лишь слегка превышаюпробег в травителе, L — пробег в контрольных образцах, щих стартовые для дислокаций. Такие напряжения не соне экспонировавшихся в МП до введения дислокаций. На здают новых дислокаций и не увеличивают внутренних врезке показана последовательность процедур. Обозначения на напряжений при движении существующих. Как будет врезках те же, что и на рис. 7.

видно далее (см. п. 1.4), при > y (y — предел текучести), МПЭ может воспроизводиться многократно в процессе деформирования.

ции, который позволяет различать стадии открепления Стандартный анализ кинетических зависимостей сподислокаций от стопоров и их последующего движения.

собен пролить некоторый свет на природу магнитостиВ кристаллах KCl : Ca МП увеличивало количество помулированного преобразования стопоров. Известно, что движных дислокаций, уменьшало время ожидания их мономолекулярным (внутрицентровым) реакциям соотстарта, а на среднюю скорость движения влияло мало.

ветствует экспоненциальная кинетика (как в радиоактивПоследовательность из двух импульсов МП или МП ном распаде), которая спрямляется в полулогарифмичеи механической нагрузки позволяет осуществлять ских координатах, а бимолекулярным (например, реком„время-разрешающую спектроскопию“ релаксационных бинации) — степенная, которая спрямляется в двойных Физика твердого тела, 2004, том 46, вып. Магнитопластичность твердых тел логарифмических координатах [97]. Из рис. 8, b видно, кислорода, адсорбированных ядром дислокации, меняя что кинетика второй стадии релаксационного процесса, их положение и энергию связи с дислокацией.

инициированного МП, хорошо спрямляется в log-log 1.3. В н у т р е н н е е т р е н и е. Анализ параметров координатах. Это свидетельствует о блуждании и слу- внутреннего трения (ВТ) на протяжении многих десятчайных встречах двух реагентов, которые образовались в ков лет используется как один из наиболее тонких и результате распада точечных комплексов под действием чувствительных инструментов исследования динамики первого импульса МП [86,98,99]. Очевидно, диссоциация дефектов (в частности, дислокаций и точечных центров) многоатомных примесно-вакансионных комплексов при- в поле механических напряжений. Влияние МП на водит к тому, что свежевведенные дислокации зависают параметры ВТ в ферромагнетиках изучены достаточно на преимущественно магнитонечувствительных стопо- подробно [103,104].

рах. Это и приводит к падению пробегов под действием ВТ в немагнитных материалах в присутствии МП второго импульса МП, поскольку ему становится не на изучено гораздо слабее. Эпизодические попытки обначто воздействовать. С другой стороны, общая концентра- ружить магнитные эффекты в диамагнетиках в 70–80-х ция стопоров (и чувствительных, и нечувствительных к годах минувшего века иногда давали положительные, МП) падает после магнитной обработки, что облегчает но зачастую весьма противоречивые результаты [10,105].

движение дислокаций в -тесте. Они не находили разумного объяснения и не приВ [83,91,96,99,100] показано, что МП по-разному вли- влекли большого внимания специалистов (за исклюяет на подвижность дислокаций в фазе роста нагрузки чением работ, выполненных на полимерах [106]). Так, и в стадии ее постоянства. Это опять возвращает нас в [10] наблюдалось понижение логарифмического дек проблеме стационарности эволюционирующих дисло- кремента затухания изгибных колебаний пластины Si кационных ансамблей. Ясно, что на плато импульса (КЭФ 7.5 / 0.1, проводимость 10-2 -1 cm-1 n-типа) в нагружения ансамбль гораздо ближе к стационарности, постоянном МП, достигавшее четырехкратной величины чем в условиях непрерывно нарастающих напряжений, в поле с индукцией B = 0.09 T. Авторы не привели сопоставимых со стартовыми. величин деформации и приложенных напряжений (что Особый интерес представляет МПЭ в кремнии, оста- не дает возможности определить, относятся ли реющемся на протяжении десятилетий основой микро- зультаты к амплитудно-независимому или амплитудноэлектроники. Дислокации в нем могут играть роль зависимому ВТ) и не сделали попыток как-то проингеттеров для примесей, менять электронные, оптические терпретировать наблюдавшееся явление. В [105] исслеи транспортные свойства, что имеет большое практиче- довали влияние МП на дислокационное ВТ в меди.

ское значение. В [101] обнаружен постэффект влияния Декремент затухания (в амлитудо-независимой области) предварительной экспозиции образцов кремния n-типа при T = 4.2 K возрастал в МП B = 0.3 T в 2.5 раза в (удельное сопротивление 0.01-0.1 m) при комнат- исходном образце, а после пластической деформации — ной температуре в течение 15 min в постоянном МП в 1.7 раза в том же образце и поле. Дальнейшее увелиB = 0.7 T на последующую подвижность дислокаций (ав- чение индукции МП до 1.2 T не вызывало роста эффекта торы не уточняют, каких именно) в поле механических разупрочнения. Попытки объяснить эти результаты с напряжений = 20 MPa при T = 850-950 K. Пробеги позиций теории электронного торможения дислокаций в после магнитной обработки вырастали примерно в 2 ра- МП [47] (единственной к тому времени теории действия за. В [102] авторы попытались построить модель МПЭ МП на пластичность диамагнитных металлов) были в Si, учитывающую наличие трех типов препятствий для безуспешными, и, насколько нам известно, авторы в дислокаций (барьеров Пайерлса, примесных атомов и дальнейшем не пытались продолжить эту работу.

дислокаций леса). Начиная с середины 90-х годов, начали проводиться В [95] методом избирательного травления обнаружен систематические исследования влияния МП на амплиэффект двукратного понижения стартовых напряжений тудно-зависимое дислокационное ВТ в ряде ионных st индивидуальных 60 дислокаций в Cz–Si, выращенном кристаллов (LiF, NaCl, KBr, KCl) при комнатной темпеметодом Чохральского (т. е. содержащем большое коли- ратуре [107–110]. Установлено, что МП B 0.1-0.75 T чество кислорода), после предварительной экспозиции влияет на многие параметры ВТ, причем иногда в неожиобразца в течение 3 часов в МП B = 2 T. Магнитная данных направлениях. Под влиянием МП B = 0.2T обработка кристалла с заранее введенными дислока- модуль Юнга в KBr уменьшался, а декремент затуциями производилась при комнатной температуре, а хания возрастал, что свидетельствует об увеличении измерение подвижности в поле сдвиговых напряжений подвижности дислокаций в присутствии МП. Показано, от 0 до 70 MPa — при 600C. Скорость движения что рост затухания обусловлен выходом заряженных стартовавших дислокаций была подвержена влиянию краевых дислокаций за пределы облаков Дебая–Хюккеля обработки МП в значительно меньшей степени, чем st. и ростом вероятности отрыва колеблющихся дислокаций В бестигельном Si, содержавшем кислорода на два по- от локальных центров закрепления [108]. Предварительрядка меньше, чем Cz-Si, влияние МП на подвижность ная экспозиция в МП, напротив, приводила к обратному дислокаций не было обнаружено. В связи с этим авторы эффекту — упрочнению образцов [110]. Вместе с тем полагают, что МП действовало на состояние молекул МП подавляло генерирование дислокаций источниками, Физика твердого тела, 2004, том 46, вып. 778 Ю.И. Головин локализованными в границах блоков [107], в результате МП не оказывало заметного действия. Через несколько чего при комнатной температуре формировались дисло- секунд G становился близким к G0 до включения МП.

кационные структуры, характерные для высокотемпера- Максимальной величины эффект разупрочнения доститурного нагружения ЩГК. В этих работах также отсут- гал сразу за пределом текучести и плавно затухал при ствует обсуждение механизмов действия МП на первич- достижении 2-3% как при включении постоянного, ные акты взаимодействия дислокаций со стопорами. так и импульсного МП. Зависимость величины МПЭ В 80-90-е годы было опубликовано большое чис- от с максимумом на стадии легкого скольжения свидетельствует о том, что МП способствует преодолению ло работ, описывающих феноменологию влияния слаточечных стопоров примесного происхождения и мало бого МП на ВТ и релаксацию структуры в других влияет на прозрачность дислокаций леса.

немагнитных материалах при комнатной температуре Из всех испытанных наиболее чувствительными к МП (в стеклокерамиках, оксидных стеклах, цветных сплавах, оказались кристаллы, легированные Ca, для которого поликристаллическом алюминии технической чистоты ионный радиус (0.197 nm) близок к ионному радиусу и др.) [111–116]. Однако в этих работах отсутствует инNa+ (0.186 nm) в решетке NaCl. В кристаллах с приформация о дислокационной структуре и, как следствие, месями Eu, In, Mg в концентрациях, гаранированно анализ ее роли в наблюдавшихся эффектах влияния МП.

превышающих фоновые значения, также можно было 1.4. М а к р о п л а с т и ч н о с т ь, т в е р д о с т ь. Как хообнаружить чувствительность к МП. В кристаллах с рошо известно, между подвижностью индивидуальных примесью Mn и Pb МПЭ не наблюдался (как и в опытах дислокаций и макропластическими характеристиками с подвижностью индивидуальных дислокаций). Зависиотсутствует простая однозначная связь. Поэтому предмость величины МПЭ от содержания Ca (C) в NaCl ставляло интерес выяснить характер влияния МП на представлена на врезке рис. 9. Зависимость МПЭ от типа пластическое течение при больших деформациях.

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 12 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.