zabika.ru 1
ВЛИЯНИЕ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ОБЪЕМНУЮ УПРУГУЮ ЭНЕРГИЮ ДВОЙНИКА И ПОВЕРХНОСТНУЮ ЭНЕРГИЮ ДВОЙНИКОВОЙ ГРАНИЦЫ


Пинчук А.И., Шаврей С.Д.

Мозырский государственный педагогический университет.

247760. г. Мозырь, ул. Студенческая, 28.

Ранее нами было обнаружено [1], что магнитопластический эффект (МПЭ) в кристаллах висмута заключается в уменьшении длины клиновидных двойников, заклинившихся у отпечатка индентора на плоскости (111), при одновременном приложении постоянного магнитного поля (МП) и сосредоточенной нагрузки. С целью выяснения причин этого явления нами были проведены расчеты упругой энергии, запасенной двойниками, и поверхностной энергии двойниковой границы в зависимости от индукции МП.

Вокруг двойника в кристалле возникают упругие деформации порядка sh/L, где h – ширина клиновидного двойника у устья, Lего длина, s – множитель, равный 0.694. Размеры области, в которой локализована объемная упругая энергия, принимались равными объему двойника. Удельная поверхностная энергия двойниковой границы оценивалась как произведение модуля сдвига G на параметр решетки a кристалла висмута. Форму двойниковых прослоек возникающих при точечном нагружении можно аппроксимировать линзой. Объем двойника Vtw будет равен половине объема шарового сегмента. Принималось, что радиус основания сегмента равен L. Площадь границ раздела двойник-матрица Stw находилась как половина площади шарового сегмента.

С учетом сказанного выше, объемная упругая энергия W и поверхностная энергия двойниковой границы E находились по формулам , .

Получено, что при достижении магнитного порога МПЭ (индукция МП B0.2 Т), поверхностная энергия двойниковой границы E испытывала скачкообразное уменьшение, в то время как объемная упругая энергия W оставалась постоянной в пределах экспериментальной погрешности. По-видимому, приложение МП с индукцией выше порогового значения отключает магниточувствительные (парамагнитные) стопоры. Разблокированная двойниковая граница перемещается таким образом, что двойник приобретает термодинамически равновесную длину.

[1] А.И. Пинчук, С.Д. Шаврей. ФТТ 43, 1, 39, (2001).


111