НОВЫЙ МЕТОД АНАЛИЗА ПИКОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ
СО СЛУЧАЙНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ СТРУКТУРНЫХ ИСКАЖЕНИЙ

Нацик В.Д.^{1, 2}, Семеренко Ю.A.¹

¹ ФТИНТ им. Б.И. Веркина НАН Украины; ² ХНУ им. В.Н. Каразина

На температурной зависимости внутреннего трения в кристаллических материалах очень часто наблюдаются пики, обусловленные резонансным взаимодействием упругих колебаний с термически активированными релаксаторами (точечными дефектами, сегментами дислокационных линий и т.п.), для которых время релаксации , где и - период попыток и энергия активации элементарного релаксатора, - постоянная Больцмана, - температура. В этом случае температурно-частотная зависимость внутреннего трения описывается известными выражениями [1]: ; здесь и - вклад отдельного релаксатора и их концентрация, - частота колебаний, а . При заданном значении системе одинаковых релаксаторов соответствует пик поглощения с температурой , где , . Стандартный метод анализа таких пиков, позволяющий получить эмпирические оценки для параметров и , требует регистрации в эксперименте сдвига при изменении , что сопряжено с рядом методических затруднений и не обеспечивает достаточно высокую точность оценок. Кроме того, анализ пиков усложняется наличием в структуре реальных кристаллов случайных локальных искажений, которые приводят к статистическому разбросу параметров и и существенно изменяют как , так и форму пиков. В области низких температур основную роль играют случайные отклонения энергии активации [2].

В данном исследовании предложен новый метод анализа термически активированных пиков внутреннего трения, который позволяет учесть статистический разброс значений энергии активации вблизи затравочного значения . Для функции распределения локальных значений при относительно малой дисперсии использовано выражение , которому соответствует усредненное значение внутреннего трения:

, ,

здесь , , .

В качестве главных характеристик пика рассматриваются его температура , высота , а также точки перегибов и на зависимостях слева и справа от вершины пика. Численный анализ приводит к простым аналитическим аппроксимациям:

, ,

Эти формулы позволяют получить значения параметров релаксаторов , , и , используя измерения , , , и при одном значении .

1. Новик А., Берри Б. Релаксационные явления в кристаллах. М.: Атомиздат, 1975.

2. Нацик В.Д., Паль-Валь П.П., Паль-Валь Л.Н., Семеренко Ю.А., ФНТ 25, 748 (1999).