Дислокационные механизмы низкотемпературной акустической релаксации в железе

Анотація

Розроблено та апробовано комплексний підхід до вивчення механізмів низькотемпературної дислокаційної релаксації при циклічних низькотемпературних деформаціях кристалічних матеріалів: сумісне використання експериментальних методів механічної спектроскопії у широких частотно-температурних діапазонах та теоретичних методів статистичного і термоактиваційного аналізу експериментальних результатів. Ефективність такого підходу продемонстровано на прикладі вивчення низькотемпературних релаксаційних резонансів у кристалах заліза, дислокаційна структура яких змінювалась попередньою пластичною деформацією. Одержані раніше результати механічної спектроскопії заліза у температурному інтервалі 4 К < T < 150 К при частотах коливань порядка 1 Гц і 10⁵ Гц у даному дослідженні доповнено детальним вивченням температурних спектрів внутрішнього тертя та модуля Юнга монокристалічної пластини заліза при проміжних частотах порядку 10³ Гц. Для інтерпретації всієї сукупності експериментальних результатів запропоновано модель двоходового дислокаційного релаксатора: перша його складова — прямолінійний сегмент дислокаційної лінії у рельєфі Пайєрлса I роду, релаксація якого визначається термічною активацією парних кінків; друга складова — ланцюжок геометричних кінків, котрі здатні до термічно активованої дифузії у рельєфі Пайєрлса II роду. Одержано емпіричні оцінки енергетичних, силових, інерційних та геометричних характеристик обох складових такого релаксатора. Дане дослідження доповнює виконаний раніше аналіз процесів механічної релаксації у кристалах, обумовлених зародженням і переміщеннями кінків на дислокаційних лініях (огляд: A. Seeger and C. Wüthrich, Nuovo Cimento B 33, 38 (1976)).