RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 6, 2026
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2026

 / 

Май

←  →

Конференции и симпозиумы


Фазовые превращения на границах зёрен и с их участием

† , ‡ , § 
Институт физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна РАН, ул. Академика Осипьяна 2, Черноголовка, Московская обл., 142432, Российская Федерация

На границах зёрен (межкристаллитных границах) в твёрдых телах, как и в объёме, могут происходить разнообразные фазовые превращения. Во-первых, это фазовые превращения огранения—потери огранки. Они могут быть как первого, так и второго рода (непрерывными). Грани (фасетки) на границах зёрен (ГЗ) параллельны плотноупакованным плоскостям общей для двух зёрен сверхрешётки совпадающих узлов. При понижении температуры появляются равновесные грани со всё большими индексами. При повышении температуры ГЗ могут вовсе потерять огранку. Во-вторых, это фазовые переходы от неполного смачивания ГЗ расплавом или второй твёрдой фазой к полному смачиванию и обратно. Фазовые переходы смачивания на ГЗ тоже могут быть как первого, так и второго рода (непрерывными). При этом смачивающая фаза — это "настоящая" объёмная фаза как угодно большой толщины. И наконец, в-третьих, на ГЗ могут образовываться тонкие прослойки зернограничной фазы, когда решётки двух соседних зёрен всё ещё взаимодействуют сквозь неё друг с другом. Эта фаза (например, квазижидкая) устойчива на ГЗ, но неустойчива в объёме и образуется, например, в результате фазовых превращений предсмачивания, предплавления или псевдонеполного смачивания. Фазовые превращения на ГЗ существенно влияют на свойства поликристалла в целом и приводят к появлению новых зернограничных линий на объёмных фазовых диаграммах.

Текст pdf (6 Мб)
Ключевые слова: границы зёрен, фазовые превращения, огранение, потеря огранки, смачивание, предсмачивание, предплавление, псевдонеполное смачивание, комлексии, фазовые диаграммы, сегрегация, адсорбция, массоперенос
PACS: 61.50.Ks, 62.20.F−, 64.60.Cn, 64.70.K− (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2025.04.040018
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2026/5/b/
Цитата: Страумал Б Б, Когтенкова О А, Горнакова А С "Фазовые превращения на границах зёрен и с их участием" УФН 196 450–472 (2026)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 19 августа 2025, 23 апреля 2025

English citation: Straumal B B, Kogtenkova O A, Gornakova A S “Phase transformations at grain boundaries and with their participation” Phys. Usp. 69 (5) (2026); DOI: 10.3367/UFNe.2025.04.040018

Список литературы (174) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (1) Похожие статьи (20)

  1. Gibbs J W Trans. Connecticut Acad. Arts Sci. 3 343 (1878)
  2. Gibbs J W On the Equilibrium of Heterogeneous Substances (New York: Longmans, Green and Co, 1928)
  3. Hoffman D W, Cahn J W Surf. Sci. 31 368 (1972)
  4. Cahn J W, Hoffman D W Acta Metall. 22 1205 (1974)
  5. Curie P Bull. Soc. Min. France 8 145 (1885)
  6. Вульфъ Г В Труды Общества естествоисп. при Император. Варшавск. ун-те 6 (9) 7 (1894-1895)
  7. Wulff G Z. Kristallogr. 34 449 (1901)
  8. Ландау Л Д Собрание трудов Т. 2 (М.: Наука, 1969) с. 119-125; Ландау Л Д Сборник, посвященный семидесятилетию академика А.Ф. Иоффе (М.: Изд-во АН СССР, 1950) с. 44
  9. Burton W K, Cabrera N Disc. Faraday Soc. 5 33 (1949)
  10. Burton W K, Cabrera N, Frank F C Philos. Trans. R. Soc. London A 243 299 (1951)
  11. Чернов А А УФН 73 277 (1961); Chernov A A Sov. Phys. Usp. 4 116 (1961)
  12. Lee S B, Han H N Sci. Rep. 11 15563 (2021)
  13. Марченко В И ЖЭТФ 81 1141 (1981); Marchenko V I Sov. Phys. JETP 54 605 (1981)
  14. Landa A et al J. Non-Cryst. Solids 205-207 767 (1996)
  15. Gravil P A, Holloway S Phys. Rev. B 53 11128 (1996)
  16. Heyraud J C, Mėtois J J J. Cryst. Growth 84 503 (1987)
  17. Heyraud J C, Mėtois J J J. Cryst. Growth 50 571 (1980)
  18. Heyraud J C, Mėtois J J J. Cryst. Growth 98 355 (1989)
  19. Rottman C, Wortis R Phys. Rev. B 29 328 (1984)
  20. Wagner R et al Phys. Rev. Lett. 76 263 (1996)
  21. Фрадков В Е, Швиндлерман Л С Поверхность. Физика, химия, механика (11) 50 (1982)
  22. Косевич В М, Байзульдин Б М ФММ 48 (2) 442 (1979)
  23. Muschik T et al Z. Metallkd. 84 596 (1993)
  24. Muschik T et al Acta Metall. Mater. 41 2163 (1993)
  25. Barg A, Rabkin E, Gust W Acta Metall. Mater. 43 4067 (1995)
  26. Krakow W, Smith D A Ultramicroscopy 22 47 (1987)
  27. Hsieh T E, Balluffi R W Acta Metall. 37 2133 (1989)
  28. Prokofjev S I Defect Diffusion Forum 194-199 1141 (2001)
  29. Ratanaphan S et al Acta Mater. 88 346 (2015)
  30. Schuh C A, Kumar M, King E J. Mater. Sci. 40 847 (2005)
  31. Jin Y et al J. Mater. Sci. 50 5191 (2015)
  32. Randle V et al Acta Mater. 56 2363 (2008)
  33. Olmsted D L, Foiles S M, Holm E A Acta Mater. 57 3694 (2009)
  34. Beladi H, Rohrer G S Acta Mater. 61 1404 (2013)
  35. Beladi H, Rohrer G Metall. Mater. Trans. A 44 115 (2013)
  36. Glowinski K, Morawiec A J. Mater. Sci. 49 3936 (2014)
  37. Ratanaphan S, Yoon Y, Rohrer G S J. Mater. Sci. 49 4938 (2014)
  38. Straumal B B et al Interface Science 9 287 (2001)
  39. Straumal B B, Shvindlerman L S Acta Metall. 33 1735 (1985)
  40. Straumal B B, Polyakov S A, Mittemeijer E J Acta Mater. 54 167 (2006)
  41. Taylor J E, Cahn J W, Handwerker C A Acta Metall. Mater. 40 1443 (1992)
  42. Cahn J W, Carter W C Metall. Mater. Trans. A 27 1431 (1996)
  43. Maksimova E L, Shvindlerman L S, Straumal B B Acta Metall. 36 1573 (1988)
  44. Wolf U et al Philos. Mag. A 66 991 (1992)
  45. Ernst F et al Z. Metallkd. 87 911 (1996)
  46. Forwood C T, Clarebrough L M Acta Metall. 32 757 (1984)
  47. Clarebrough L M, Forwood C T Phys. Status Solidi A 60 51 (1980)
  48. Merkle K L, Wolf D Philos. Mag. A 65 523 (1992)
  49. Goodhew P J, Tan T Y, Balluffi R W Acta Metall. 26 557 (1978)
  50. Ernst F et al Z. Metallkd. 87 911 (1996)
  51. Wolf U et al Philos. Mag. A 66 991 (1992)
  52. Ernst F et al Phys. Rev. Lett. 69 620 (1992)
  53. Hofmann D, Finnis M W Acta Metall. Mater. 42 3555 (1994)
  54. Brown J A, Mishin Y Phys. Rev. B 76 134118 (2007)
  55. Кешишев К О, Паршин А Я, Бабкин А В ЖЭТФ 80 716 (1981); Keshishev K O, Parshin A Ya, Babkin A V Sov. Phys. JETP 53 362 (1981)
  56. Heyraud J C, Metois J J Acta Metal. 28 1789 (1980)
  57. Heyraud J C, Metois J J Surf. Sci. 128 334 (1983)
  58. Fisher D S, Weeks J D Phys. Rev. Lett. 50 1077 (1983)
  59. Nozieres P, Gallet F J. Physique 48 353 (1987)
  60. Березинский В Л ЖЭТФ 59 907 (1971); Berezinskii V L Sov. Phys. JETP 32 493 (1971)
  61. Березинский В Л ЖЭТФ 61 1144 (1971); Berezinskii V L Sov. Phys. JETP 34 610 (1972)
  62. Kosterlitz J M, Thouless D J J. Phys. C 6 1181 (1973)
  63. Grimmer H, Bollmann W, Warrington D T Acta Cryst. A 30 197 (1974)
  64. Рыбин В В, Перевезенцев В Н ФТТ 17 3188 (1975); Rybin V V, Perevezentsev V N Sov. Phys. Solid State 17 2103 (1975)
  65. Gallagher P C J Metall. Trans. 1 2429 (1970)
  66. Murr L E Interfacial Phenomena in Metals and Alloys (Reading, MA: Addison-Wesley Publ. Co., 1975)
  67. Pokrovsky V L, Talapov A L Phys. Rev. Lett. 42 65 (1979)
  68. Андреев А Ф ЖЭТФ 80 2042 (1981); Andreev A F Sov. Phys. JETP 53 1063 (1981)
  69. Wolf P E, Balibar S, Gallet F Phys. Rev. Lett. 51 1366 (1983)
  70. Kogtenkova O et al Z. Metallkd. 96 216 (2005)
  71. Protasova S G, Kogtenkova O A, Straumal B B Mater. Sci. Forum 558 949 (2007)
  72. Straumal B B et al Z. Metallkd. 96 161 (2005)
  73. Straumal B B et al Phys. Rev. Lett. 92 196101 (2004)
  74. Straumal B B et al J. Mater. Sci. 40 871 (2005)
  75. Arenhold K et al Surf. Sci. 417 L1160 (1998)
  76. Straumal B, Sursaeva V, Baretzky B Scr. Mater. 62 924 (2010)
  77. Bruggeman G A, Bishop G H, Hartt W H, in<?twb> The Nature and Behavior of Grain Boundaries. A Symp. TMS-AIME Fall Meeting in Detroit, Michigan, October 18-19, 1971 (Ed. H Hu) (New York: Plenum Press, 1972) p. 83
  78. Sursaeva V G et al Acta Mater. 56 2728 (2008)
  79. Rottman C, Wortis M Phys. Rev. B 24 6274 (1981)
  80. Страумал Б Б, Горнакова А С, Сурсаева В Г Кристаллография 54 1123 (2009); Straumal B B, Gornakova A S, Sursaeva V G Crystallogr. Rep. 54 1070 (2009)
  81. Nakhodkin N, Kulish N, Rodionova T Phys. Status Solidi A 207 316 (2010)
  82. Nakhodkin N, Kulish N, Rodionova T J. Cryst. Growth 381 65 (2013)
  83. Chen J et al Superlatt. Miscrostruct. 36 369 (2004)
  84. Kim Y-J et al JOM 66 2288 (2014)
  85. Kumar A K N, Watabe M, Kurokawa K Vacuum 88 88 (2013)
  86. Yoshino T et al Contrib. Mineral. Petrol. 152 169 (2006)
  87. Straumal B, Gust W, Molodov D Interface Science 3 127 (1995)
  88. Straumal B B et al Phys. Rev. B 78 054202 (2008)
  89. Schölhammer J et al Interface Science 9 43 (2001)
  90. Straumal B B et al J. Mater. Sci. 45 2057 (2010)
  91. López G A, Mittemeijer E J, Straumal B B Acta Mater. 52 4537 (2004)
  92. Страумал Б Б и др Письма в ЖЭТФ 100 596 (2014); Straumal B B et al JETP Lett. 100 535 (2014)
  93. Straumal B B et al Materials 14 7506 (2021)
  94. Cahn J W J. Chem. Phys. 66 3667 (1977)
  95. Ebner C, Saam W F Phys. Rev. Lett. 38 1486 (1977)
  96. de Gennes P G Rev. Mod. Phys. 57 827 (1985)
  97. Sullivan D E, Telo da Gama M M Fluid Interfacial Phenomena (Ed. C A Croxton) (New York: Wiley, 1986)
  98. Dietrich S Phase Transitions and Critical Phenomena Vol. 12 (Eds C Domb, J L Lebowitz) (London: Academic Press, 1988)
  99. Schick M Liquids at Interfaces (Les Houches Summer School Lectures, Session XLVIII, 1988, Eds J Charvolin et al) (Amsterdam: Elsevier, 1990)
  100. Bonn D, Ross D Rep. Prog. Phys. 64 1085 (2001)
  101. Passerone A, Eustathopoulos N, Desré P J. Less-Common Met. 52 37 (1977)
  102. Passerone A, Sangiorgi R, Eustathopoulos N Scripta Metall. 16 547 (1982)
  103. Eustathopoulos N Int. Metals Rev. 28 189 (1983)
  104. Страумал Б Б Фазовые переходы на границах зерен (М.: Наука, 2003)
  105. Straumal B et al et al Acta Metall. Mater. 40 939 (1992)
  106. Straumal B, Molodov D, Gust W Interface Science 3 127 (1995)
  107. Straumal B, Gust W, Watanabe T Mater. Sci. Forum 294-296 411 (1999)
  108. Noskovich O I et al Acta Metall. Mater. 39 3091 (1991)
  109. Straumal B B et al Acta Metall. Mater. 40 795 (1992)
  110. Chang L-S et al Acta Mater. 47 4041 (1999)
  111. Straumal B et al Nanomaterials by Severe Plastic Deformation. Proc. of the Conf. Nanomaterials by Severe Plastic Deformation, NANOSPD2, December 9-13, 2002, Vienna, Austria (Eds M J Zehetbauer, R Z Valiev) (Weinheim: Wiley-VCH, 2004)
  112. Pezzotti G, Nakahira A, Tajika M J. Eur. Ceram. Soc. 20 1319 (2000)
  113. Furukawa Y et al J. Ceram. Soc. Jpn. 104 900 (1996)
  114. Elfwing M, Osterlund R, Olsson E J. Am. Ceram. Soc. 83 2311 (2000)
  115. Wang H, Chiang Y-M J. Am. Ceram. Soc. 81 89 (1998)
  116. Tanaka I et al J. Am. Ceram. Soc. 77 911 (1994)
  117. Molodov D A et al Philos. Mag. Lett. 72 361 (1995)
  118. Straumal B et al Crystals 13 1538 (2023)
  119. Protasova S G et al J. Mater. Sci. 49 4490 (2014)
  120. Straumal B B et al Phys. Met. Metallogr. 113 1244 (2012)
  121. Straumal B B et al Phys. Status Solidi B 248 581 (2011)
  122. Straumal B B, Sluchanko N E, Gust W Defect Diffusion Forum 188-190 185 (2001)
  123. Islam S H, Qu X, He X Powder Metal. 50 11 (2007)
  124. Wei D Q, Meng Q C, Jia D C Ceram. Int. 33 221 (2007)
  125. Solek K P, Kuziak R M, Karbowniczek M Arch. Metall. Mater. 52 25 (2007)
  126. Ji Z S, Hu M L, Zheng X P J. Mater. Sci. Technol. 23 247 (2007)
  127. Shatilla Y A, Loewen E P Nucl. Technol. 151 239 (2005)
  128. Dietrich S, Schick M Phys. Rev. B 31 4718 (1985)
  129. Saam W F, Shenoy V B J. Low Temp. Phys. 101 225 (1995)
  130. Shenoy V B, Saam W F Phys. Rev. Lett. 75 4086 (1995)
  131. Dietrich S, Napiorkowski M Phys. Rev. A 43 1861 (1991)
  132. Indekeu J O, van Leeuwen J M J Physica C 251 290 (1995); Indekeu J O, van Leeuwen J M J Physica A 236 114 (1997)
  133. Boulter C J, Clarysse F Phys. Rev. E 60 R2472 (1999)
  134. Ross D, Bonn D, Meunier J Nature 400 737 (1999)
  135. Pfohl T, Riegler H Phys. Rev. Lett. 82 783 (1999)
  136. Bertrand E et al Phys. Rev. Lett. 85 1282 (2000)
  137. Ross D, Bonn D, Meunier J J. Chem. Phys. 114 2784 (2001)
  138. Rafaï S et al Phys. Rev. Lett. 92 245701 (2004)
  139. Rafaï S, Bonn D, Meunier J Physica A 358 97 (2005)
  140. Swain P S, Parry A O Europhys. Lett. 37 207 (1997)
  141. Parry A O, Swain P S Physica A 250 167 (1998)
  142. Indekeu J O et al J. Stat. Phys. 95 1009 (1999)
  143. Clarysse F, Boulter C J Physica A 278 356 (2000)
  144. Sartori A, Parry A O J. Phys. Condens. Matter. 14 L679 (2002)
  145. Fenzl W Europhys. Lett. 64 64 (2003)
  146. Yochelis A, Pismen L M Colloids Surf. A 274 170 (2006)
  147. Ragil K et al Phys. Rev. Lett. 77 1532 (1996)
  148. Shahidzadeh N et al Phys. Rev. Lett. 80 3992 (1998)
  149. Straumal B B, Kogtenkova O, Zieba P Acta Mater. 56 925 (2008)
  150. Straumal B B et al Phil. Mag. Lett. 87 423 (2007)
  151. Straumal B et al Mater. Sci. Eng. A 495 126 (2008)
  152. Massalski T B et al (Eds) Binary Alloy Phase Diagrams (Materials Park, OH: ASM Intern., 1993)
  153. Straumal B et al Acta Mater. 56 6123 (2008)
  154. Hasson G C, Goux C Scripta Metall. 5 889 (1971)
  155. Divinski S V et al Phys. Rev. B 71 104104 (2005)
  156. Pandit R, Schick M, Wortis M Phys. Rev. B 26 5112 (1982)
  157. Chang L-S et al J. Phase Equil. 18 128 (1997)
  158. Chang L-S et al Scripta Mater. 37 729 (1997)
  159. Chang L-S et al Defect Diff. Forum 156 135 (1998)
  160. Chang L-S et al Acta Mater. 47 4041 (1999)
  161. Straumal B, Sluchanko N E, Gust W Defect Diffusion Forum 188-190 185 (2001)
  162. Straumal B et al Defect Diffusion Forum 194-199 1343 (2001)
  163. Chang L-S et al Acta Mater. 55 335 (2007)
  164. Straumal B B et al Acta Mater. 53 247 (2005)
  165. Bian B et al Acta Mater. 245 118632 (2022)
  166. Prokoshkina D et al Acta Mater. 61 5188 (2013)
  167. Divinski S V, Reglitz G, Wilde G Acta Mater. 58 386 (2010)
  168. Zhang L et al Comput. Mater. 7 1 (2021)
  169. Hellman O C et al Microsc. Microanal. 6 437 (2000)
  170. Luo J et al Science 333 1730 (2011)
  171. Gupta V K et al Acta Mater. 55 3131 (2007)
  172. Korolev V et al Scr. Mater. 186 14 (2020)
  173. Yu Z et al Science 358 97 (2017)
  174. Zhou N et al Scr. Mater. 130 165 (2017)
© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение