Выпуски МФиНТ »  Том 46, выпуск 1

The Role of Coulomb Explosion in the Initiation of Deformation Cracks (Discussion Report)

M. O. Vasylyev, B. M. Mordyuk

Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 22.11.2023; окончательный вариант - 11.12.2023. Скачать: PDF

The paper proposes the hypothesis of the explosive-nature dislocation-electronic mechanism of the deformation cracks in the metals’ nucleation. This hypothesis is based on the Coulomb repulsion of the positively-charged ions. when the neutral state of the ion–electron system in the crystal lattice is disturbed that leads to the nanolocal Coulomb explosion and the appearance of the nucleated cracks.

Ключевые слова: crystal lattice, cracks, dislocations, electrons, Coulomb explosion.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v46/i01/0071.html

PACS: 34.35.+a, 46.50.+a, 61.72.Lk, 62.20.mt, 79.77.+g, 81.70.-q, 83.60.Uv

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. C. A. Coulomb, Mémoires de l’Académie Royale des Sciences de l’Institut de France, 88: 569 (1785).
  2. А. А. Рухадзе, К. З. Рухадзе, В. П. Тараканов, Краткие сообщения по физике ФИАН, 7: 12 (2007).
  3. А. А. Рухадзе, У. Юсупалиев, ЖТФ, 74: 127 (2004).
  4. А. А. Рухадзе, У. Юсупалиев, Краткие сообщения по физике ФИАН, 7: 36 (2003).
  5. М. Rusek, I. Lоgatес, and T. Вlensky, Phys. Rev. А, 63: 013203 (2000). Crossref
  6. H. Dachraoui and W. Husinsky, Appl. Phys. Lett., 89: 104102 (2006). Crossref
  7. Sh. Bashir, M. Sh. Rafique, and W. Husinsky, Defects in Solids: Incorporating Plasma Science and Plasma Technology, 168: 902 (2013). Crossref
  8. M. Hashida, Sh. Namba, K. Okamuro, Sh. Tokita, and Sh. Sakabe, Phys. Rev. B, 81: 115442 (2010). Crossref
  9. S. Li, S. Li, F. Zhang, D. Tian, H. Li, D. Liu, Y. Jiang, A. Chen, and M. Jin, Appl. Surf. Sci., 355: 681 (2015). Crossref
  10. S. Tao and B. Wu, Appl. Surf. Sci., 298: 90 (2014). Crossref
  11. A. A. Rukhadze, K. Z. Rukhadze, and V. P. Tarakanov, Tech. Phys., 53: 264 (2008). Crossref
  12. N. M. Bulgakova, R. Stoian, A. Rosenfeld, I. V. Hertel, and E. E. B. Campbell, Phys. Rev. B, 69: 054102 (2004). Crossref
  13. H. Dachraoui and W. Husinskya, Appl. Phys. Lett., 89: 104102 (2006).
  14. Z. Lin, L. V. Zhigilei, and V. Celli, Phys. Rev. B, 77: 075133 (2008). Crossref
  15. S. C. Li, S. Y. Li, F. J. Zhang, D. Tian, H. Li, D. L. Liu, Y. F. Jiang, A. M. Chen, and M. X. Jin, Appl. Surf. Sci., 355: 681 (2015). Crossref
  16. M. Djouder, O. Lamrous, M. D. Mitiche, T. E. Itina, and M. Zemirli, Appl. Surf. Sci., 280: 711 (2013). Crossref
  17. E. B. Yakovlev, O. N. Sergaeva, and V. V. Svirina, J. Opt. Technol., 78: 487 (2011). Crossref
  18. E. Axente, S. Noel, J. Hermann, M. Sentis, and I. N. Mihailescu, Appl. Surf. Sci., 255: 9734 (2009). Crossref
  19. M. Hashida, A. F. Semerok, O. Gobert, G. Petite, Y. Izawa, and J. F. Wagner, Appl. Surf. Sci., 197: 862 (2002). Crossref
  20. T. Yatsuhashi and N. Nakashima, J. Photochem. Photobiol. C, 34: 52 (2018). Crossref
  21. S. Bashir, M. S. Rafique, and W. Husinsky, Appl. Surf. Sci., 255: 8372 (2009). Crossref
  22. A. Grubelnik, V. R. Meyer, P. Bützer, and U. W. Schönenberger, J. Chem. Educ., 85: 634 (2008). Crossref
  23. B. B. Alchagirov, L. Kh. Afaunova, F. F. Dyshekova, Z. A. Kegadueva, A. G. Mozgovoi, R. Kh. Arkhestov, T. M. Taova, and Kh. B. Khokonov, Inorg. Mater. Appl. Res., 2: 461 (2011). Crossref
  24. P. E. Mason, F. Uhlig, V. Vaněk, T. Buttersack, S. Bauerecker, and P. Jungwirth, Nat. Chem., 7: 250 (2015). Crossref
  25. C. J. Mundy, J. Hutter, and M. Parrinello, J. Am. Chem. Soc., 122: 4837 (2000). Crossref
  26. F. Mercuri, C. J. Mundy, and M. Parrinello, J. Phys. Chem. A, 105: 8423 (2001). Crossref
  27. A. M. Gabovich, V. F. Semeniuk, and N. I. Semeniuk, J. Phys. D: Appl. Phys., 52: 185201 (2019). Crossref
  28. Hai-Ping Cheng and J. D. Gillaspy, Comp. Mater. Sci., 9: 285 (1998). Crossref
  29. Hai-Ping Cheng and J. Gillaspy, Phys. Rev. B, 55: 2628 (1997). Crossref
  30. S. M. Ohr, Mater. Sci. Eng., 72: 72 (1985).
  31. В. А. Федоров, Ю. И. Тялин, В. А. Тялина, Дислокационные механизмы разрушения двойникующихся материалов (Москва: Машиностроение: 2004).
  32. В. Н. Грищенко, Ю. Я. Мешков, Ю. А. Полушкин, А. В. Шиян, Металлофиз. новейшие технол., 37, № 7: 961 (2015). Crossref
  33. В. И. Владимиров, Физическая природа разрушения металлов (Москва: Металлургия: 1984).
  34. С. А. Котречко, Ю. Я. Мешков, Проблемы прочности, 2: 55 (2009).
  35. С. А. Котречко, Проблемы прочности, 4: 14 (2003).
  36. П. Парис, Дж. Си, Прикладные вопросы вязкости разрушения (Москва: Мир: 1968), с. 64 (пер. з англ.).
  37. А. Я. Красовский, В. Н. Красико, Трещиностойкость сталей магистральных трубопроводов (Киев: Наукова думка:1990).
  38. Г. П. Черепанов, Механика хрупкого разрушения (Москва: Наука: 1974).
  39. Дж. Хирт, И. Лоте, Теория дислокаций (Москва: Атомиздат: 1972) (пер. з англ.).
  40. Ю. Я. Мєшков, К. Ф. Сорока, Ìеталофіз. новітні теõнол., 43, № 6: 781 (2021). Crossref
  41. Ю. Я. Мєшков, Г. П. Зіміна, Ìеталофіз. новітні теõнол., 44, № 6: 807 (2022). Crossref
  42. Yu. Ya. Meshkov, G. P. Zimina, and N. M. Stetsenko, Prog. Phys. Met., 23: 744 (2022). Crossref
  43. Ж. Фридель, Дислокации (Москва: Мир:1967) (пер. з англ.).
  44. W. P. Mason, Appl. Phys. Lett., 6: 111 (1965). Crossref
  45. A. D. Brailsford, Phys. Rev., 186: 959 (1969). Crossref
  46. Н. Ашкрофт, Н. Мермин, Физика твердого тела. Т. 2 (Москва: Мир: 1979) (пер. з англ.).
  47. Т. Судзуки, Х. Ёсинага, С. Такеути, Динамика дислокаций и пластичность (Москва: Мир: 1989) (пер. з яп.).
  48. В. М. Жолкевский, Г. А. Денисенко, Физика твердого тела, 43: 1828 (2001).
  49. Ю. И. Головин, Физика твердого тела, 46: 769 (2004).
  50. М. А. Васильев, Успехи физ. мет., 8: 65 (2007). Crossref
  51. Т. Судзуки, Х. Ёсинага, С. Такеути, Динамика дислокаций и пластичность (Москва: Мир: 1989) (пер. з яп.).
  52. В. Петренко, Э. Штейнман, В. Тимофеев, Ю. Осипьян, С. Бредихин, В. Кведер, Н. Классен, В. Негрий, И. Смирнова, С. Шмурак, Электронные свойства дислокаций в полупроводниках (Москва: Эдиториал УРСС: 2000).
  53. T. Figielski, Phys. Stat. Sol., 10:75 (1965). Crossref
  54. В. Г. Еременко, Б. Я. Фарбер, Е. Б. Якимов, Физика и техника полупроводников, 17: 1313 (1983).
  55. Ю. И. Тялин, В. М. Финкель, Докл. АН СССР, 279: 1984 (1126).
  56. Р. М. Пелещак, Б. А. Лукиянец, Письма в ЖТФ, 24: 37 (1998). Crossref
  57. Ю. И. Тялин, В. А. Тялина, Вестник ТГУ, 14: 1105 (2009).
  58. Дж. Займан, Электроны и фононы (Москва: Изд-во иностр. лит.: 1962) (пер. з англ.).
  59. В. Д. Нацик, Л. Г. Потемкина, ЖЭТФ, 79: 2398 (1980).
  60. В. Д. Нацик, С. Н. Смирнов, Н. Э. Тихоненков, Физика низких температур, 19: 931 (1993).
  61. В. Д. Нацик, С. Н. Смирнов, Физика низких температур, 21: 663 (1995).
  62. I. N. Gumen, Solid State Commun., 52: 315 (1984). Crossref
  63. W. P. Mason, Appl. Phys. Lett., 6: 111 (1965). Crossref
  64. A. D. Brailsford, Phys. Rev., 186: 959 (1969). Crossref
  65. J. M. Galligan, T. H. Lin, and C. S. Pang, Phys. Rev. Lett., 38: 405 (1977). Crossref
  66. J. M. Galligan and C. S. Pang, J. Appl. Phys., 50: 6253 (1979). Crossref
  67. В. П. Лебедев, В. С. Крыловский, Физика твердого тела, 27: 1285 (1985).
  68. М. И. Молоцкий, Физика твердого тела, 33: 3112 (1991).
  69. В. П. Лебедев, В. С. Крыловский, Вопросы атомной науки и техники, 4: 15 (2006).
  70. С. А. Котречко, Ю. Я. Мешков, А. В. Шиян, Успехи физ. мет., 10: 207 (2009). Crossref

Лицензия Creative Commons
Эта статья доступна по Лицензии Creative Commons “Attribution-NoDerivatives” («атрибуция — без производных статей») 4.0 Всемирная
© 2000–2024 «Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины»