Наблюдение низкотемпературных аномалий стекольного типа при изучении акустических свойств наноструктурных металлов

Анотація

Методом составного вибратора с частотой ω ≈ 5·10⁵ с^–1 в интервале температур 2–20 К измерены зна-чения и температурные зависимости динамического модуля Юнга Е(Т) двух металлов (Ti, Zr) в кристаллическом (CR) и наноструктурном (NS) состояниях. Переход от CR (крупнозернистые поликристаллы) к NS (ультрамелкозернистые поликристаллы) реализован методами интенсивной пластической деформации (ИПД). Показано, что переход металлов в состояние NS сопровождается смягчением модуля на несколько процентов и появлением на зависимостях Е^NS(Т) специфической особенности — переходапри увеличении температуры от логарифмического к степенному закону с температурой кроссовера Т_c ≈ 6–8 К, такая особенность характерна для модулей упругости стекол. Структурные искажения в NS состоянии, проявляющие свойства атомного беспорядка (стекольная подсистема или «фаза»), интерпретированы в рамках дислокационных представлений как следствие накопления в металлах под действием ИПД больших плотностей дислокаций со случайными конфигурациями дислокационных линий. В Приложении проведено детальное сопоставление и установлены аналогии динамических свойств фрагментов дислокационных линий с динамикой квазилокальных возбуждений в стеклах — так называемых двухуровневых туннельных систем, релаксационных систем и гармонических осцилляторов, которые в теории стекол привлекаются для описания их свойств при низких температурах.