СТРУКТУРНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ПАРАМЕТРОВ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО АКУСТИЧЕСКОГО РЕЛАКСАЦИОННОГО РЕЗОНАНСА В МОНОКРИСТАЛЛАХ ВЫСОКОЧИСТОГО ЖЕЛЕЗА

 

Семеренко Ю.А., Нацик В.Д., Паль-Валь П.П., Паль-Валь Л.Н.

 

ФТИНТ им. Б.И.Веркина НАН Украины, пр. Ленина, 47, 61103  Харьков, Украина

 

На монокристаллах чистого железа в интервале температур 6¸150 К экспериментально изучено влияние изменения дислокационной структуры образцов и частоты ультразвука на параметры низкотемпературного a-пика внутреннего трения и соответствующей ему "ступеньки" на температурной зависимости дефекта модуля Юнга. Измерения проводились методом двойного составного вибратора: в образце возбуждались продольные стоячие волны частотой 88 и 352 кГц при амплитуде ультразвуковой деформации e0~10-7. Изучаемый образец имел ориентацию <731>, исходную плотность ростовых дислокаций ~105¸106 см-2, содержание примесей внедрения менее 1·10-4 ат.%. Свежие дислокации вводились путем пластического деформирования на epl»3%

Установлено, что в недеформированном образце в изученном интервале температур релаксационный резонанс отсутствует (кривая 1). Пластическая деформация приводит к появлению при Т=54.3 К пика внутреннего трения и соответствующей "ступеньки" дефекта модуля (кривые 2). Выдержка образца при комнатной температуре приводит к заметному возврату свойств, изменившихся при деформировании:  температура локализации релаксационного резонанса сдвигается в область более низких температур (кривые 3 и 4, отжиг 3 дня и 11 лет соответственно).

Предложена статистическая интерпретация температурной зависимости и структурной чувствительности характеристик динамической релаксации в окрестности a-пика, основанная на предположении о случайном разбросе значений энергии активации элементарных релаксаторов. Получены эмпирические оценки активационных параметров релаксационного процесса, ответственного за a-пик внутреннего трения в железе: U0=3.7·10-2 эВ,  t0=2.4·10-11 с. Оказалось, что значения энергии активации имеют очень большой статистический разброс, уменьшающийся в ходе низкотемпературного отжига: дисперсия изменялась от 1.8·10-2  эВ (после деформирования) до 1.4·10-2 эВ  (через 11 лет после деформации). Поэтому значение U0, полученное с учетом статистического разброса, заметно отличается от оценки 4.3·10-2 эВ, которая следует из стандартного термоактивационного анализа.

Рис. Температурные зависимости декремента колебаний и дефекта модуля.

 

Список литературы

 

1.    Нацик В.Д., Паль-Валь П.П., Паль-Валь Л.Н., Семеренко Ю.А.//ФНТ.2000.Т.26.С.711.