ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛАКСАЦИИ ПАР КИНКОВ НА ДИСЛОКАЦИЯХ

В КРИСТАЛЛАХ НИОБИЯ РАЗЛИЧНОЙ ЧИСТОТЫ

 

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

 

При изучении температурной зависимости внутреннего трения в образцах ниобия различ­ной чистоты и структурного совершенства в области температур 100-250 К неоднократно наблюдался пик акустического поглощения, имеющий свойства, типичные для  a-пиков в ОЦК металлах. В работе [1] зарегистрирована высокая структурная чувствительность параметров этого пика, поэтому кор­ректная микроскопическая интерпретация ответственного за пик релаксационного процесса возможна только при использовании экспериментальных данных, полученных идентичными методами измерения внутреннего трения, в одинаковых условиях, на  образцах с контролируемой дефектной структурой.

Методом двойного составного вибратора (частота продольных колебаний @ 80кГц,  амплитуда ультразвуковой деформации e0~10-7) проведено исследование влияния примесей на параметры a-пика внутреннего трения в моно- и поликристаллах ниобия, зарегистрированного в области температур 200-250 К. Изучаемые образцы имели величину приведенного остаточ­ного электросопротивления RRR ºR300 /R0 от 37 до 10000, исходную плотность ростовых дислокаций ~105¸106.

Установлено, что увеличение чистоты образцов приводит к повышению температуры локализации пика, а также к увеличению его ширины и амплитуды. Ранее [1] изменение параметров этого пика наблюдалось при изучении влияния на  него предварительной пластической деформации, термоциклирования и низкотемпературного возврата.

Предложено статистическое описание всей совокупности экспериментальных данных, которое учитывает зависимость энергии активации и периода попыток как от концентрации примесей, так и от характерной величины и статистического разброса внутренних напряжений, которые учитываются выбором специальной функции статистического распределения для энергии активации. Разработан новый алгоритм анализа экспериментальных данных, позволяющий получать соответствующие различным структурным состояниям образцов эмпирические оценки значений энергии активации, ее дисперсии, периода попыток и силы релаксации [1, 2, 5]. Показано, что a-пик является следствием резонансного взаимодействия упругих колебаний с процессом термически активированного зарождения пар кинков на дислокационных сегментах, лежащих в долинах потенциального рельефа Пайерлса. Получены эмпирические оценки величин основных параметров, характеризующих этот процесс [5]. Установлено качественное согласие свойств a-пика в ниобии с кинетической теорией зарождения и релаксации дислокационных кинков Х. Энгельке [3, 4].

 

Список литературы

 

1.    Нацик В.Д., Паль-Валь П.П., Паль-Валь Л.Н., Семеренко Ю.А.//ФНТ.1999.Т.25.С.748.

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

3.    Engelke H. // Phys. Status Solidi. 1969. V.36. P.231.

4.    Engelke H. // Phys. Status Solidi. 1969. V.36. P.245.

5.    Нацик В.Д., Паль-Валь П.П., Паль-Валь Л.Н., Семеренко Ю.А.//ФНТ.2001.Т.27.С.547.