Эффекты памяти в магнитопластичности кристаллов NaCl

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Изучены эффекты памяти в магнитопластичности кристаллов NaCl с различным примесным составом. Измерены дислокационные пробеги и микротвердость кристаллов после их экспозиции в постоянном магнитном поле или в скрещенных сверхнизких магнитных полях. В двух кристаллах обнаружено заметное релаксационное перемещение дислокаций, введенных после экспозиции. В двух других кристаллах с меньшим содержанием примесей пробеги остаются на уровне фона, но в одном из них экспозиция вызывает увеличение плотности подвижных дислокаций. Аналогичная магнитная экспозиция приводит также к уменьшению микротвердости кристаллов, но в разной степени. Интерпретация наблюдений сводится к спин-зависимой трансформации в магнитном поле примесных центров, что пластифицирует кристалл. Введение дислокаций после магнитной экспозиции приводит к их релаксационным перемещениям из неустойчивых положений, а при сильно ослабленных центрах закрепления дислокации сразу занимают позиции, близкие к равновесным.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. В. Колдаева

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: mkoldaeva@ns.crys.ras.ru

Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники

Россия, Москва

Е. А. Петржик

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: mkoldaeva@ns.crys.ras.ru

Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники

Россия, Москва

В. И. Альшиц

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: mkoldaeva@ns.crys.ras.ru

Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники

Россия, Москва

В. Б. Кварталов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: mkoldaeva@ns.crys.ras.ru

Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники

Россия, Москва

Список литературы

  1. Альшиц В.И., Даринская Е.В., Перекалина Т.М., Урусовская А.А. // ФТТ. 1987. Т. 29. С. 467.
  2. Альшиц В.И., Даринская Е.В., Колдаева М.В., Петржик Е.А. // Кристаллография. 2003. Т. 48. С. 826.
  3. Урусовская А.А., Альшиц В.И., Смирнов А.Е., Беккауер Н.Н. // Кристаллография. 2003. Т. 48. С. 855.
  4. Моргунов Р.Б. // Успехи физ. наук. 2004. Т. 174. С. 131. https://doi.org/10.3367/UFNr.0174.200402c.0131
  5. Головин Ю.И. // ФТТ. 2004. Т. 46. С. 769.
  6. Alshits V.I., Darinskaya E.V., Koldaeva M.V., Petrzhik E.A. // Magnetoplastic effect in nonmagnetic crystals. In: Dislocations in Solids. V. 14. Ch. 86. / Ed. Hirth J.P., Amsterdam: Elsevier, 2008. P. 333–437. https://doi.org/10.1016/S1572-4859(07)00006-X
  7. Осипьян Ю.А., Моргунов Р.Б., Баскаков А.А. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2004. Т. 79. С. 158.
  8. Badylevich M.V., Kveder V.V., Orlov V.I., Osipyan Yu.A. // Phys. Status Solidi. C. 2005. V. 2. P. 1869. https://doi.org/10.1002/pssc.200460534
  9. Тяпунина Н.А., Красников В.Л., Белозёрова Э.П., Виноградов В.Н. // ФТТ. 2003. Т. 45. С. 95.
  10. Zhang X., Zhao Q., Wang Z. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2021. V. 33. P. 435702. https://doi.org/10.1088/1361-648X/ac1823
  11. Guo Y., Lee Y.J., Zhang Y. et al. // J. Mater. Sci. Technol. 2022. V. 112. P. 96. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2021.09.049
  12. Cai Z., Qlan C., Zhang X. et al. // Friction. 2024. V. 12. P. 2139. https://doi.org/10.1007/s40544-023-0833-0
  13. Guo Y., Zhan J., Lu W.F., Wang H. // Int. J. Mech. Sci. 2023. V. 263. P. 108768. https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2023.108768
  14. Song Y., Wu W., Yu Y., Hua L. // Chin. J. Mech. Eng. 2023. V. 36. P. 139. https://doi.org/10.1186/s10033-023-00961-y
  15. Пост Р., Осинская Ю.В., Вильде Г. и др. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2020. № 5. С. 36. https://doi.org/10.31857/S102809602005012X
  16. Зельдович Я.Б., Бучаченко А.Л., Франкевич Е.Л. // Успехи физ. наук. 1988. Т. 155. С. 3. https://doi.org/10.3367/UFNr.0155.198805a.0003
  17. Steiner U.E., Ulrich T. // Chem. Rev. 1989. V. 89. P. 51. https://doi.org/10.1021/cr00091a003
  18. Бучаченко А.Л. // ЖЭТФ. 2006. Т. 129. С. 909.
  19. Бучаченко А.Л. // ЖЭТФ. 2007. Т. 132. С. 827.
  20. Бучаченко А.Л. // Успехи физ. наук. 2019. Т. 189. С. 47. https://doi.org/10.3367/UFNr.2018.03.038301
  21. Дистлер Г.И., Каневский В.М., Москвин В.В. и др. // Докл. АН СССР. 1983. Т. 268. С. 591.
  22. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б. // Письма в ЖЭТФ. 1993. Т. 58. С. 189.
  23. Darinskaya E.V., Petrzhik E.A., Ivanov Yu.M. et al. // Phys. Status Solidi. C. 2005. V. 2. P. 1873. https://doi.org/10.1002/pssc.200460553
  24. Петржик Е.А., Даринская Е.В., Демьянец Л.Н. // ФТТ. 2008. Т. 50. С. 614.
  25. Колдаева М.В., Турская Т.Н., Закалюкин Р.М., Даринская Е.В. // Кристаллография. 2009. Т. 54. С. 1009.
  26. Даринская Е.В., Колдаева М.В., Альшиц В.И. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2018. T. 108. С. 236. https://doi.org/10.1134/S0370274X18160038
  27. Моргунов Р.Б., Бучаченко А.Л. // ЖЭТФ. 2009. Т. 136. С. 505.
  28. Петржик Е.А., Альшиц В.И. // Письма в ЖЭТФ. 2021. T. 113. С. 678. https://doi.org/10.31857/S1234567821100074
  29. Альшиц В.И., Даринская Е.В., Колдаева М.В., Петржик Е.А. // ЖЭТФ. 2016. Т. 149. С. 136. https://doi.org/10.7868/S0044451016010120
  30. Альшиц В.И., Колдаева М.В., Петржик Е.А., Даринская Е.В. // ЖЭТФ. 2024. Т. 166. С. 696. https://doi.org/10.31857/S0044451024110129
  31. Альшиц В.И., Даринская Е.В., Колдаева М.В., Петржик Е.А. // Письма в ЖЭТФ. 2016. Т. 104. С. 362. https://doi.org/10.7868/S0370274X16170124
  32. Koldaeva M.V., Alshits V.I. // AIP Adv. 2024. V. 14. P. 015015. https://doi.org/10.1063/5.0177619
  33. Петржик Е.А., Альшиц В.И. // ЖЭТФ. 2025. T. 167. Вып. 6. С. 823. https://doi.org/10.31857/S0044451025060082
  34. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б. // ЖЭТФ. 1999. Т. 115. С. 605.
  35. Бацанов С.С. Структурная химия (факты и зависимости). Гл. 4. М.: Диалог-МГУ, 2000. 292 с.
  36. Бучаченко А.Л. // ЖЭТФ. 2007. Т. 132. С. 673.
  37. Альшиц В.И., Даринская Е.В., Казакова О.Л. // ФТТ. 1998. Т. 40. С. 81.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема последовательности действий в экспериментах в режиме магнитной памяти (а) и in situ (б). Звездочками отмечены моменты избирательного травления, вертикальной стрелкой – момент ввода дислокаций. Времена tM – длительность магнитной экспозиции, tIn – интервал между окончанием магнитной экспозиции и вводом свежих дислокаций, tW – интервал между вторым и третьим травлениями.

Скачать (52KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимости среднего нормированного пробега дислокаций (а, б) и относительной плотности подвижных дислокаций ρm /ρf (в) от параметров экспозиции B2tM в постоянном магнитном поле в режимах in situ (а) и магнитной памяти (б, в) для кристаллов NaClLOMO:Ni (1, 1'), NaClLOMO (2), NaClHun (3) и NaClNik (4). Фиксированные параметры экспозиции: 1 – B = 0.3 Тл; 1', 2 – tM = 5 мин (а), tM = 20 мин (б, в); 3, 4 – B = 0.5 Тл (а), tM = 20 мин (б, в). Точечными линиями отмечены фоновые уровни.

Скачать (247KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости средних нормированных пробегов дислокаций от времени экспозиции tM в магнитных полях BEarth ⊥ B в режимах in situ (а) и магнитной памяти (б) для двух кристаллов NaClLOMO:Ni (1) и NaClLOMO (2). BEarth = 50 мкТл и B ≈ 3 мкТл, резонансные частоты поля накачки 1.38 (а) и 1.52 МГц (б). В режиме магнитной памяти дислокации вводились в кристалл сразу после магнитной экспозиции tIn = 0, пауза между вторым и третьим травлениями tW = 1.5 ч. Точечной линией отмечен уровень пробегов дислокаций в отсутствие магнитного воздействия.

Скачать (137KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимости изменения микротвердости от времени t после экспозиции в постоянном магнитном поле (B = 1.2 Тл, tM = 20 мин) для кристаллов NaClLOMO:Ni (1), NaClLOMO (2) и NaClHun (3).

Скачать (92KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимости средних нормированных пробегов дислокаций в кристаллах NaClLOMO:Ni от паузы между вторым и третьим травлениями tW. Параметры экспозиции в магнитных полях BEarth ⊥ B (светлые точки): tM = 5 мин, BEarth = 50 мкТл и B = 2.5 мкТл, резонансная частота поля накачки 1.52 МГц. Темные точки (штриховая линия) – результаты аналогичного эксперимента, но в отсутствие магнитного воздействия. Второе травление проводилось сразу после ввода свежих дислокаций (tIn = 0).

Скачать (48KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимости средних нормированных пробегов дислокаций (а, в) и относительной плотности подвижных дислокаций ρm /ρf (б, г) от паузы между травлениями tW (а, б) и от суммарного времени tM + tW (в, г) для кристаллов NaClLOMO. Ввод дислокаций проводился сразу по окончании экспозиции (tIn = 0) в магнитных полях BEarth ⊥ B: tM = 1 (1), 2 (2), 3 (3), 5 (4), 10 (5) и 20 (6) мин, BEarth = 50 мкТл и B = 2.5 мкТл, резонансная частота поля накачки 1.52 МГц.

Скачать (228KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимости микротвердости (а) кристалла NaClLOMO:Ni от времени t, прошедшего после магнитной экспозиции, и пробегов дислокаций (б), введенных в кристаллы NaClLOMO:Ni (1) и NaClLOMO (2) в момент времени tIn. Параметры экспозиции в магнитных полях BEarth ⊥ B: BEarth = 50 мкТл, резонансная частота поля накачки 1.52 МГц; B = 3.1 мкТл, tM = 30 мин (а); B = 2.5 мкТл, tM = 20 мин (б). Второе и третье травления осуществлялись практически без паузы (tW = 0).

Скачать (86KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025