Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2021, выпуск 11 » Статья стр. 1662
<<<>>>
О возможном механизме внешнего инфразвукового механического стимулирования процесса формирования нанокристаллов в аморфной металлической пленке
DOI: 10.21883/JTF.2021.11.51526.35-21
Переводная версия: 10.21883/TP.2022.14.55219.35-21
Institute of Strength Physics and Materials Science SB RAS, Tomsk, Russia, State assignment ISPMS SB RAS,, FWRW-2019-0031
Слядников Е.Е.1,2,3, Турчановский И.Ю. 2
1Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия
2Федеральный исследовательский центр Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск, Россия
3Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Томск, Россия
Email: eeslyadnikov@gmail.com
Поступила в редакцию: 13 февраля 2021 г.
В окончательной редакции: 24 апреля 2021 г.
Принята к печати: 28 мая 2021 г.
Выставление онлайн: 2 августа 2021 г.
PDF версия
Сформулированы кинетическая модель, физическая причина и условие стимулированного внешними инфразвуковыми механическими колебаниями процесса формирования нанокристаллов в аморфной металлической пленке. За эти процессы ответственны наноструктурные элементы аморфной среды: локально упорядоченные нанокластеры и нанообласти, содержащие свободный объем, в которых содержатся двухуровневые системы. При деформации стекла происходит возбуждение двухуровневых систем, благодаря чему они дают существенный вклад в неупругую деформацию, структурную релаксацию, образование нанокластеров и нанокристалов. Физический механизм нанокристаллизации металлического стекла при механическом воздействии включает в себя помимо механизма локальных термических флуктуаций также атермический механизм квантового туннелирования атомов или атомных групп, стимулированный неупругой деформацией. По этому механизму упорядоченный нанокластер перестраивается в нанокристалл, возникает нанометровая потенциальная яма, в которой локализуется электрон проводимости с образованием фазона. Критический радиус фазона равен ~0.5 nm, а критическое значение глубины нанометровой потенциальной ямы (условие, при котором образуется стабильный фазон) составляет приблизительно 1 eV. Ключевые слова: кинетическая модель, нанокристаллы, аморфная металлическая пленка, инфразвук, неупругая деформация, квантовое туннелирование, релаксация, локализация электрона проводимости, фазон.
  1. M.E. McHenry, M.A. Willard, D.E. Laughlin. Progress in Material Science, 44 (4), 291 (1999)
  2. К. Судзуки, Х. Худзимори, К. Хасимото. Аморфные металлы (Металлургия, М., 1987)
  3. А.М. Глезер, Н.А. Шурыгина. Аморфно-нанокристаллические сплавы (Физматлит, М., 2013)
  4. S. Belyaev, N. Resnina, V. Rubanik, A. Shelyakov, V. Niapomniashchay, E. Ubyivovk, I. Kasatkin. Materi. Lett., 209, 231 (2017)
  5. S. Belyaev, V. Rubanik jr, N. Resnina, V. Rubanik, E. Ubyivovk, E. Demidova, A. Uzhekina, I. Kasatkin, A. Shelyakov. Mater. Lett., 275, 128084 (2020)
  6. Я.И. Френкель. Введение в теорию металлов (Гос. изд-во технико-теорет. лит., М.-Л., 1950). Я.И. Френкель. Кинетическая теория жидкостей (Наука, Л., 1975)
  7. W.K. Burton, N. Cabrera, F.C. Frank. Phil. Trans. Roy. Soc., 243, 299 (1951)
  8. U. Koster, U. Herold. Crystallization of Metallic Glasses in Topics in Applied Physics: Glassy Metals I, eds. H.-J. Guntherrodt, H. Beck. (Springer-Verlad, Berlin, 1981), p. 225
  9. A.L. Greer. Acta Metall., 30, 171 (1982)
  10. U. Koster, J. Meibhardt, Y. Birol, A. Aronin. Z. Metallkd, 86, 171 (1995)
  11. P.W. Anderson, B.I. Halperin, C.M. Varma. Philosophical Magazine, 25 (1), 1 (1972)
  12. М.И. Клингер. УФН, 152, 623 (1987)
  13. Е.Е. Слядников. ФТТ, 46 (6), 1065 (2004)
  14. Р. Пайерлс. Квантовая теория твердых тел (ИИЛ, М., 1956)
  15. Н. Мотт, Э. Дэвис. Электронные процессы в некристаллических веществах (Мир, М., 1982)
  16. М.А. Кривоглаз. УФН, 111 (4), 617 (1973)
  17. A.S. Argon. Acta Metall., 27, 47 (1979)
  18. A.I. Taub, F. Spaepen. Acta Met., 28 (10), 1781 (1980)
  19. M.R.J. Gibbs, J.E. Evetts, J.A. Leake. J. Mater. Sci., 18 (1), 278 (1983)
  20. А.Т. Косилов, В.А. Хоник. Изв. РАН. Сер. физическая, 57 (11), 192 (1993)
  21. T. Egami, V. Vitek. J. Non-Cryst. Sol., 62 (4), 499 (1984)
  22. Д.В. Лузгин, В.И. Полькин. Известия вузов. Цветная металлургия, 6, 71 (2016)
  23. F. Spaepen. Defects in amorphous metals. Les. Houches Lectures XXXV on Physics of Defects, Amsterdam: North Holland Press, 1981, p. 133
  24. А.С. Бакай. Поликластерные аморфные тела (Синтекс, Харьков, 2013)
  25. В.С. Горский. ЖТФ, 6 (3), 272 (1936)
  26. В.И. Архаров. Мезоскопические явления в твердых телах и их микроструктура, в кн. Проблемы современной физики (Наука, М., 1980), с. 357, В.И. Архаров, Изв. АН СССР, сер. физизическая, 28, 152 (1964)
  27. Л.Д. Ландау, И.М. Лифшиц. Квантовая механика (Наука, М., 1989)
  28. Р. Пантел, Г. Путхоф. Основы квантовой электроники (Мир, М., 1972)
  29. Дж. Займан. Модели беспорядка (Мир, М., 1982)
  30. J. Hafner. Le Journal de Physique Colloques, 46, 9 (1985)
  31. А. Уббелоде. Плавление и кристаллическая структура (Мир, М., 1969)
  32. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Физическая кинетика (Наука, М., 2001)
  33. А.С. Рогачев, С.Г. Вадченко, А.С. Щукин, И.Д. Ковалев, А.С. Аронин. Письма в ЖЭТФ, 104 (10), 740 (2016).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme