Нелинейные акустические эффекты в монокристаллах ниобия, обусловленные дислокациями

Анотація

В широком интервале низких температур 3 К ≤ T ≤ 300 К изучены температурные зависимости декремента колебаний d и динамического модуля Юнга Е в монокристаллах высокочистого ниобия. Измерения выполнены методом двойного составного вибратора при возбуждении продольных колебаний с частотой 88 кГц, относительная амплитуда акустической деформации варьировалась в пределах 5·10^-9 < e₀ < 7·10^-5. В температурном интервале 50-200 К зарегистрирован нелинейный эффект - появление амплитудно-зависимых добавок к декременту колебаний и модулю Юнга, который наблюдается при достижении амплитудой ультразвука пороговых значений e_0c ≳ 10^-5. Установлена зависимость значений e_0c от температуры и предварительной пластической деформации образца. Детально изучены амплитудные зависимости d(e₀) и Е(e₀) при e₀ > e_0c и их трансформация при изменениях температуры. Анализ показал, что нелинейные эффекты связаны с отрывом дислокаций, возбуждаемых ультразвуком, от примесных атомов. Результаты эксперимента удовлетворительно согласуются с выводами теории атермического дислокационного гистерезиса Гранато-Люкке и ее обобщения на случай термически активированного гистерезиса, предложенного Инденбомом и Черновым.