Амплитудно-зависимое внутреннее трение и модуль упругости в монокристаллах твердого раствора Ga2O3-Al2O3
Russian Science Foundation (RSF), 24-12-00229
Калганов Д.А.1,2, Бауман Д.А.1, Панов Д.Ю.1, Спиридонов В.А.1, Иванов А.Ю.1,2, Романов А.Е.1
1Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия

Email: d.a.kalganov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 2 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 2 октября 2025 г.
Принята к печати: 4 октября 2025 г.
Выставление онлайн: 28 ноября 2025 г.
В работе методом составного пьезоэлектрического осциллятора исследована колебательная деформация в монокристаллах твердого раствора Ga2O3-Al2O3. Получены амплитудные и температурные зависимости декремента затухания и модуля упругости. Показано наличие амплитудно-зависимого внутреннего трения, связанного с эффектом микропластичности в исследуемом материале. В исследуемом материале наблюдались термоактивируемые эффекты релаксации упругих колебаний при низких температурах T1~134 K и T2~182 K. Было установлено, что ионы алюминия в исследуемых твердых растворах формируют рассеивающие поля для подвижных дислокаций и обуславливают особенности амплитудно-зависимого внутреннего трения. Ключевые слова: внутреннее трение, модуль упругости, микропластичность, составной пьезоэлектрический осциллятор, оксид галлия, дефекты.
- R.M. Lavelle, W.J. Everson, D.J. Erdely, L.A.M. Lyle, S.W. Pistner, S.R. Hallacher, J.M. Redwing, D.W. Snyder. Mater. Sci. Semicond. Process. 190, 109341 (2025)
- Y. Yan, C. Li, N. Xia, T. Deng, H. Zhang, D. Yang. Phys. Rev. Appl. 21, 6, 064036 (2024)
- В.В. Каминский, Д.А. Калганов, Д.Ю. Панов, В.А. Спиридонов, А.Ю. Иванов, М.В. Розаева, Д.А. Бауман, А.Е. Романов. Конд. среды межфаз. границы 25, 4, 548 (2023)
- D. Wu, Y. Yan, X. Sun, X. Gao, D. Liu, Y. Liu, Z. Jin, N. Xia, H. Zhang, D. Yang. J. Alloy. Compd. 1018, 179092 (2025)
- D.J. Valdes, L. Rendon, J. Winkelbauer, P. Koehler, S.C. Vogel, K.-X. Sun. APL Mater. 13, 4 (2025)
- K.D. Shivani, A. Ghosh, M. Kumar. Mater. Today Commun. 33, 104244 (2022)
- D.A. Bauman, D.Iu. Panov, V.A. Spiridonov, A.V. Kremleva, A.V. Asach, E.V. Tambulatova, A.V. Sakharov, A.E. Romanov. J. Vac. Sci. Technol. A 41, 053203 (2023)
- Z. Galazka. J. Appl. Phys. 131, 3 (2022)
- V.V. Kaminskii, D.Yu. Panov, V.A. Spiridonov, D.A. Bauman, D.A. Kalganov, M.P. Scheglov, A.E. Romanov. Mater. Phys. Mech. 52, 5, 48 (2024)
- D.A. Zakgeim, D.A. Bauman, D.I. Panov, V.A. Spiridonov, A.V. Kremleva, A.S. Smirnov, M.A. Odnoblyudov, A.E. Romanov, V.E. Bougrov. Appl. Phys. Express 15, 025501 (2022)
- Z. Galazka, A. Fiedler, A. Popp, P. Seyidov, S.B. Anooz, R. Blukis, J. Rehm, K. Tetzner, M. Pietsch, A. Dittmar, S. Ganschow, A. Akhtar, T. Remmele, M. Albrecht, T. Schulz, T.-S. Chou, A. Kwasniewski, M. Suendermann, T. Schroeder, M. Bickermann. Adv. Mater. Interfaces 12, 2, 2400122 (2025)
- S. Kustov, S. Golyandin, A. Ichino, G. Gremaud. Mater. Sci. Eng. A 442, 1-2, 532 (2006)
- Y. Nishino, H. Ogawa, S. Asano. Philos. Mag. Lett. 66, 6, 313 (1992)
- Y. Nishino, T. Murayama, S. Asano. Philos. Mag. A 65, 5, 1187 (1992)
- Л.И. Гузилова, Б.К. Кардашев, А.И. Печников, В.И. Николаев. ЖТФ 90, 1, 138 (2020)
- G. Gremaud, S. Kustov. Phys. Rev. B 60, 13, 9353 (1999)
- D.A. Kalganov, V.V. Kaminskii, N.M. Yurchenko, N.M. Silnikov, I.V. Guk, A.I. Mikhailin, A.V. Podshivalov, A.E. Romanov. Rev. Adv. Mater. Technol. 4, 1, 14 (2022)
- А.Б. Лебедев. ФТТ 41, 7, 1214 (1999)
- W.E. Langlois. Annu. Rev. Fluid Mech. 17, 191 (1985)
- Y. Wang, X. Li, Y. Wu, D. Mu, H. Huang. Int. J. Mech. Sci. 204, 106562 (2021)
- D. Dhanabalan, S.M. Babu. Mater. Sci. Semicond. Process. 194, 109600 (2025)
- A.S. Nowick. Phys. Rev. 80, 2, 249 (1950)
- H. Peelaers, J.B. Varley, J.S. Speck, C.G. Van de Walle. Appl. Phys. Lett. 112, 242101 (2018)