Вышедшие номера
Упругие свойства поликристаллического Fe: эффект давления
Красильников О.М. 1, Векилов Ю.Х. 1
1Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
Email: omkras@mail.ru, yuri.vekilov@gmail.com
Поступила в редакцию: 15 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 17 декабря 2025 г.
Принята к печати: 17 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 20 февраля 2026 г.

Упругие модули поликристалла (константы Ламе) второго и третьего порядка при давлении P выражены через производные свободной энергии Гиббса по инвариантам тензора конечных деформаций Лагранжа. Приведены соотношения, связывающие эти константы Ламе с соответствующими упругими постоянными монокристаллических зерен с гексагональной решеткой, составляющих поликристалл. На основе данных по упругим постоянным второго и третьего порядка ε-Fe рассчитаны соответствующие константы Ламе поликристаллического Fe в диапазоне давлений от 50 до 340 GPa. С помощью полученных результатов проведен анализ интенсивности различных трехфононных процессов рассеяния в железе и влияние на них давления. Ключевые слова: высокие давления, константы Ламе второго и третьего порядка, трехфононные процессы рассеяния.
  1. L. Stixrude, R.E. Cohen. Sci. 267, 5206, 1972 (1995)
  2. X. Sha, R.E. Cohen. Geophys. Res. Lett. 37, 10, L10302 (2010)
  3. A.P. Jephcoat, H.K. Mao, P.M. Bell. J. Geophys. Res.: Solid Earth 91, B5, 4677 (1986)
  4. R.D. Taylor, M.P. Pasternak, R. Jeanloz. J. Appl. Phys. 69, 8, 6126 (1991)
  5. L. Stixrude. Phys. Rev. Lett. 108, 5, 055505 (2012)
  6. X. Song. Rev. Geophys. 35, 3, 297 (1997)
  7. A.K. Singh, H.K. Mao, J. Shu, R.J. Hemley. Phys. Rev. Lett. 80, 10, 2157 (1998)
  8. S. Merkel, J.F. Shu, P. Gillet, H. Mao, R.J. Hemley. J. Geophys. Res.: Solid Earth 110, B5, B05201 (2005)
  9. D. Antonangeli, F. Occelli, H. Requardt, J. Badro, G. Fiquet, M. Krisch. Earth Planet. Sci. Lett. 225, 1-2, 243 (2004)
  10. W.L. Mao, V.V. Struzhkin, A.Q.R. Baron, S. Tsutsui, C.E. Tommaseo, H.-R. Wenk, M.Y. Hu, P. Ghow, W. Sturhahn, J. Shu, R.J. Hemley, D.L. Heinz, H.-K. Mao. J. Geophys. Res.: Solid Earth 113, B9, B09213 (2008)
  11. G. Steinle-Neumann, L. Stixrude, R.E. Cohen. Phys. Rev. B 60, 2, 791 (1999)
  12. C. Asker, L. Vitos, I.A. Abrikosov. Phys. Rev. B 79, 21, 214112 (2009)
  13. L. Vovcadlo, D.P. Dobson, I.G. Wood. Earth Planet. Sci. Lett. 288, 3-4, 534 (2009)
  14. X. Sha, R.E. Cohen. Phys. Rev. B 81, 9, 094105 (2010)
  15. B. Martorell, J. Brodholt, I.G. Wood, L. Vocadlo. Earth Planet. Sci. Lett. 365, 143 (2013)
  16. O.M. Krasilnikov, A.V. Lugovskoy, V. Dikan, M.P. Belov, Y.Kh. Vekilov, I.A. Abrikosov. Phys. Rev. B 99, 18, 184101 (2019)
  17. D.C. Wallace. In: Solid State Physics, v. 25 / Eds H. Ehrenreich, F. Seitz, D. Turnbull. Academic Press, N.Y. (1970). P. 301
  18. О.В. Руденко, С.И. Солуян. Теоретические основы нелинейной акустики. Наука, М. (1975). 287 с. [O.V. Rudenko, S.I. Soluyan. Theoretical Foundations of Nonlinear Acoustics. Plenum, Consultants Bureau, New York (1977).]
  19. Л.К. Зарембо, В.А. Красильников. УФН 102, 12, 549 (1970). [L.K. Zarembo, V.A. Krasil'nikov. Sov. Phys. -- Usp. 13, 6, 778 (1971).]
  20. Y. Hiki. Annu. Rev. Mater. Sci. 11, 1, 51 (1981)
  21. H.-K. Mao, X.-J. Chen, Y. Ding, B. Li, L. Wang. Rev. Mod. Phys. 90, 1, 015007 (2018)
  22. K. Brugger. Phys. Rev. 133, 6A, A1611 (1964)
  23. G.R. Barsch, Z.P. Chang. J. Appl. Phys. 39, 7, 3276 (1968)
  24. S.L. Qiu, P.V. Marcus. Phys. Rev. B 68, 5, 054103 (2003)
  25. Ю.Х. Векилов, О.М. Красильников, А.В. Луговской. УФН 185, 11, 1215 (2015). [Yu.Kh. Vekilov, O.M. Krasilnikov, A.V. Lugovskoy. Phys. -- Usp. 58, 11, 1106 (2015).]
  26. O.M. Krasilnikov, Yu.Kh. Vekilov, S.I. Simak. Phys. Rev. B 105, 22, 226101 (2022)
  27. G.R. Barsch. J. Appl. Phys. 39, 8, 3780 (1968)
  28. W. Wasserbach. Physica Status Solidi B 159, 2, 689 (1990)
  29. V.A. Lubarda. J. Mech. Phys. Solids 45, 4, 471 (1997)
  30. D.N. Blaschke. J. Appl. Phys. 122, 14, 145110 (2017)
  31. F.D. Murnaghan. Finite Deformations of an Elastic Solid. John Wiley \& Sons, New York (1951)
  32. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теория упругости. Наука, М. (1987). 248 с. [L.D. Landay, E.M. Lifshitz. Theory of Elasticity. Paperback Bunko (1984).]
  33. R.A. Toupin, B. Bernstein. J. Acoust. Soc. Am. 33, 2, 216 (1961)
  34. R.S. Telyatnik. Acta Crystallographica A 80, 6, 394 (2024)
  35. O.M. Krasilnikov, Yu.Kh. Vekilov. Phys. Rev. B 100, 13, 134107 (2019)
  36. J.D. Clayton. Acta Crystallographica A 81, 1, 1 (2025)
  37. O.M. Krasilnikov, A.V. Lugovskoy, Yu.Kh. Vekilov, Yu.E. Lozovik. Mater. Des. 139, 1 (2018)
  38. О.М. Красильников, Ю.Х. Векилов. ФТТ 66, 4, 505 (2024). [O.M. Krasilnikov, Yu.Kh. Vekilov. Phys. Solid State 66, 4, 489 (2024).]
  39. G.P. Srivastava. The Physics of Phonons. Taylor \& Francis Group, New York (1990). 421 p.