RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 9, 2026
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2018

 / 

ноябрь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Неравновесная кинетика электрон-фононной подсистемы кристалла при действии переменных электрических и магнитных полей как основа электро- и магнитопластического эффектов

 а, б,  а
а Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт», ул. Академическая 1, Харьков, 310108, Украина
б Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, пл.Свободы 4, Харьков, 61077, Украина

Tеоретические и экспериментальные исследования и численное моделирование кинетических процессов в магнитных кристаллах, находящихся в изменяющемся магнитном поле и/или импульсном электрическом поле, были направлены на установление основных механизмов их влияния на структуру, механические, диссипативные и магнитные характеристики магнитных кристаллов (на примере сильно деформированной феррито-перлитной стали 15Х2НМФA и никеля). Представлены результаты последовательного кинетического рассмотрения неравновесной динамики электрон-фононной подсистемы магнитного кристалла в электрическом поле на основе предложенного метода численного решения системы уравнений Больцмана для функций распределения электронов и фононов без разложения функции распределения электронов в ряд по энергии фононов. Показано, что электрическое поле возбуждает электронную подсистему, которая, передавая энергию в фононную подсистему, создаёт большое количество коротковолновых фононов, эффективно влияющих на дефекты решётки (точечные, линейные, границы разных фаз), что приводит к перераспределению и уменьшению плотности дефектов кристаллической решётки, устранению повреждений, снижению локальных пиков напряжений и степени деградации конструкционных свойств материалов. Установлено, что под действием индукционного электрического поля функция распределения электронов становится неравновесной вблизи энергии Ферми и благодаря электрон-фононным столкновениям передаёт существенную энергию в фононную подсистему, формируя неравновесную функцию распределения фононов. На основе модифицированной модели Гранато—Люкке и модели Ландау—Гофмана с помощью рассчитанной функции распределения фононов показано, что сила влияния фононов на дислокации значительно больше, чем это было бы в случае термодинамического равновесия при наблюдавшемя в эксперименте нагревании образца на 12 К.

Текст pdf (1,1 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2018.06.038350
Ключевые слова: металлы, физико-механические свойства, переменное магнитное поле, скорость ползучести, магнитный кристалл, электрон-фононная подсистема, подвижность дислокаций, неравновесная кинетика, магнитопластический эффект, электропластический эффект
PACS: 61.72.Ff, 61.72.Hh, 62.20.Hg, 63.20.kd, 63.20.kp, 75.80.+q, 83.60.Np (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2018.06.038350
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2018/11/b/
000457154900002
2-s2.0-85062268784
2018PhyU...61.1051K
Цитата: Карась В И, Соколенко В И "Неравновесная кинетика электрон-фононной подсистемы кристалла при действии переменных электрических и магнитных полей как основа электро- и магнитопластического эффектов" УФН 188 1155–1177 (2018)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

поступила: 9 августа 2017, доработана: 1 мая 2018, 6 июня 2018

English citation: Karas’ V I, Sokolenko V I “Nonequilibrium kinetics of the electron—phonon subsystem can give rise to electric- and magnetic-plasticity effects in crystals in alternating electric and/or magnetic fields” Phys. Usp. 61 1051–1071 (2018); DOI: 10.3367/UFNe.2018.06.038350

Список литературы (78) Статьи, ссылающиеся на эту (9) Похожие статьи (20) ↓

  1. В.Е. Захаров, В.И. Карась «Неравновесные колмогоровского типа распределения частиц и их приложения» УФН 183 55–85 (2013)
  2. Р.Б. Моргунов «Спиновая микромеханика в физике пластичности» УФН 174 131–153 (2004)
  3. К.Г. Гуртовой, Р.З. Левитин «Магнетизм актинидов и их соединений» УФН 153 193–232 (1987)
  4. Е.А. Туров, В.В. Николаев «Новые физические явления в магнетиках, связанные с магнитоэлектрическим и антиферроэлектрическим взаимодействиями» УФН 175 457–473 (2005)
  5. А.В. Голенищев-Кутузов, В.А. Голенищев-Кутузов, Р.И. Калимуллин «Индуцированные домены и периодические доменные структуры в электро- и магнитоупорядоченных веществах» УФН 170 697–712 (2000)
  6. Ю.В. Гуляев, И.Е. Дикштейн, В.Г. Шавров «Поверхностные магнитоакустические волны в магнитных кристаллах в области ориентационных фазовых переходов» УФН 167 735–750 (1997)
  7. О.Ю. Беляева, Л.К. Зарембо, С.Н. Карпачев «Магнитоакустика ферритов и магнитоакустический резонанс» УФН 162 (2) 107–138 (1992)
  8. А.А. Бухараев, А.К. Звездин и др. «Стрейнтроника — новое направление микро- и наноэлектроники и науки о материалах» УФН 188 1288–1330 (2018)
  9. А.Н. Васильев, В.Д. Бучельников и др. «Ферромагнетики с памятью формы» УФН 173 577–608 (2003)
  10. К.П. Белов «Электронные процессы в магнетите ("Загадки магнетита")» УФН 163 (5) 53–66 (1993)
  11. В.Д. Бучельников, А.Н. Васильев «Электромагнитное возбуждение ультразвука в ферромагнетиках» УФН 162 (3) 89–128 (1992)
  12. Г.А. Смоленский, И.Е. Чупис «Сегнетомагнетики» УФН 137 415–448 (1982)
  13. В.И. Альшиц, В.Л. Инденбом «Динамическое торможение дислокаций» УФН 115 3–39 (1975)
  14. А.Б. Ройцин «Электрические эффекты в парамагнитном резонансе» УФН 105 677–705 (1971)
  15. А.М. Балагуров, И.С. Головин «Рассеяние нейтронов в исследованиях функциональных сплавов на основе железа (Fe—Ga, Fe—Al)» УФН 191 738–759 (2021)
  16. И.В. Золотухин, Ю.Е. Калинин «Аморфные металлические сплавы» УФН 160 (9) 75–110 (1990)
  17. Н.А. Тяпунина, Э.П. Белозерова «Заряженные дислокации и свойства щелочногалоидных кристаллов» УФН 156 683–717 (1988)
  18. В.И. Ожогин, В.Л. Преображенский «Ангармонизм смешанных мод и гигантская акустическая нелинейность антиферромагнетиков» УФН 155 593–621 (1988)
  19. Е.А. Туров, В.Г. Шавров «Нарушенная симметрия и магнитоакустические эффекты в ферро- и антиферромагнетиках» УФН 140 429–462 (1983)
  20. К.П. Белов, Г.И. Катаев и др. «Гигантская магнитострикция» УФН 140 271–313 (1983)

Список формируется автоматически.
© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение