Особенности термопластичной деформации квази-анизотропных 2D слоёв In

Н. Д. Раранский, А. В. Олейнич-Лысюк, И. Г. Курек, О. А. Ткач, Р. Ю. Тащук, А. В. Лысюк

Черновицкий национальный университет имени Юрия Федьковича, ул. Коцюбинского, 2, 58012 Черновцы, Украина

Получена: 27.11.2019. Скачать: PDF

В работе исследовано изменение характера деформации тонких слоёв индия в зависимости от температуры и направлений в кристаллах при жёстком низкотемпературном термомеханическом циклировании в интервале 2–300 К. Показано, что усиление анизотропии термоупругих деформаций в этом металле при переходе от объёмных изотропных поликристаллических контактов к квазианизотропным 2D-наноконтактам приводит к появлению в некоторых кристаллографических направлениях при напряжениях $\sim {\sigma_B}$ «отрицательных» дилатаций в интервале 15–(80)100 К. Проанализированы механизмы накопления в слоях индия механических напряжений такого уровня в условиях ограниченного пространства и подвижности дислокаций. В рамках дислокационной модели оценены высота и коэффициенты прозрачности барьеров Пайерлса для перегибов на дислокациях в Индии, выявлена высокая вероятность их преодоления путём проникновения (туннелирования) перегибов-солитонов через барьеры в тех кристаллографических направлениях, для которых коэффициенты Пуассона $\nu \sim$0,5 и которые могут служить каналами релаксации разрушающих напряжений, накопившихся в слое.

Ключевые слова: 2D нанослои индия, «отрицательные» дилатации, барьеры Пайерлса, туннелирование перегибов.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v42/i07/1015.html

PACS: 61.72.Lk, 62.20.de, 62.20.dj, 62.25.Mn, 65.40.De, 81.40.Gh


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. N. A. Figurovskiy, Otkrytie Elementov i Proiskhozhdenie Ikh Nazvaniy [The Discovery of the Elements and the Origin of their Names] (Moscow: Nauka: 1970).
  2. K. A. Bolshakov, Khimiya i Tekhnologiya Redkikh i Rasseyannykh Elementov [Chemistry and Technology of Rare and Scattered Elements] (Moscow: Vysshaya Shkola: 1976), vol. 2, p. 368.
  3. P. I. Fedorov and A. D. Akchurin, Indium (Moscow: Nauka: 2000).
  4. X. Cheng, C. Liu, and V. V. Silberschmidt, Comp. Mater. Sci., 52 (1): 274 (2012). Crossref
  5. G. Hofmann, D. Chen, G. Bergmann, G. Hammond, M. Hanke, K. Haughian, D. Heinert, J. Hough, A. Khalaidovski, J. Komma, H. Lück, E. Majorana, M. Masso Reid, P. G. Murray, L. Naticchioni, R. Nawrodt, S. Reid, S. Rowan, F. Schmidl, C. Schwarz, P. Seidel, T. Suzuki, T. Tomaru, D. Vine, and K. Yamamoto, Classical and Quantum Gravity, 32, No. 24: 245013 (2015). Crossref
  6. M. D. Raransky, V. Balazyuk, and M. Gunko, Yavyshche Auksetychnosti v Tverdykh Tilakh [The Phenomenon of Auxetics in Solids] (Chernivtsi: Print Art: 2016).
  7. M. D. Raransky, A. V. Oliynych-Lysyuk, R. Yu. Tashchuk, O. Yu. Tashchuk, and O. V. Lysyuk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol, 40, No. 11: 1453 (2018). Crossref
  8. I. Novikova, Teplovoe Rasshyrenie Tverdykh Tel [Thermal Expansion of Solids] (Moscow: Nauka: 1974).
  9. X. Cheng, C. Liu, and V. V. Silberschmidt, Auxetic Materials and Structures (Berlin: Springer: 2015).
  10. H. Landolt and R. Börnstein, Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology. Group III: Crystal and Solid State Physics. Second and Higher Order Constants (Berlin: Springer Verlag: 1992).
  11. A. V. Bobylev, Mekhanicheskie i Tekhnologicheskie Svoystva Metallov [Mechanical and Technological Properties of Metals] (Moscow: Metallurgiya: 1980).
  12. S. P. Yatsenko, Indiy. Svoystva i Primenenie [Indium. Properties and Application] (Moscow: Nauka: 1987).
  13. J. Hirth and I. Lot, Teoriya Dislokatsiy [Theory of Dislocations] (Moscow: Atomizdat: 1972).
  14. V. A. Melik-Shakhnazarov, I. I. Mirzoeva, and I. A. Naskidashvili, JETP Letters, 43: 316 (1986).
  15. M. M. Arakelyan, Bulletin of the N.A.S. of Armenia. Physics, 50: 126 (2015).
  16. O. N. Ivanov and I. V. Sudzhanskaya, Journal of Nano- and Electronic Physics, 7, No. 2 (2015).