Особливості термопластичної деформації квазі-анізотропних 2D шарів In

М. Д. Раранський, А. В. Олійнич-Лисюк, І. Г. Курек, О. О. Ткач, Р. Ю. Тащук, О. В. Лисюк

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, вул. Коцюбинського, 2, 58012 Чернівці, Україна

Отримано: 27.11.2019. Завантажити: PDF

У роботі досліджено зміну характеру деформації тонких шарів індію в залежності від температури і кристалографічних напрямів при жорсткому низькотемпературному термомеханічному циклуванні в інтервалі 2–300 К. Показано, що посилення анізотропії термопружних деформацій у цьому металі при переході від об’ємних ізотропних полікристалічних до квазіанізотропних 2D-наноконтактів призводить до появи в деяких кристалографічних напрямках при напруженнях $\sim {\sigma_B}$ «від’ємних» дилатацій в інтервалі 15–(80)100 К. Проаналізовано механізми накопичення в шарах індію механічних напружень такого рівня в умовах обмеженого простору і обмеженої рухливості дислокацій. В рамках дислокаційної моделі оцінено висоту бар’єрів Пайєрлса для перегинів на дислокаціях в індії та коефіцієнти їх прозорості. Виявлено високу ймовірність їх подолання шляхом проникнення (тунелювання) перегинів-солітонів через бар’єри у тих кристалографічних напрямах, для яких коефіцієнти Пуассона $\nu \sim$0,5 і які можуть слугувати каналами релаксації руйнівних напружень, що накопичились у шарі.

Ключові слова: 2D наношари індію, «від’ємні» дилатації, бар’єри Пайєрлса, тунелювання перегинів.

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

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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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).