ЛПРМ

Staff – Сотрудники

Books – Монографии

Papers – Статьи

Projects – Проекты

History – История

Applications – Прикладные работы

Conferences – Конференции

Most important results – Важнейшие результаты

Исследовано движение тройных стыков в трикристаллах Zn и Al. Показано, что тройные стыки обладают конечной подвижностью, причем в области относительно низких температур движение границ и рост зерен определяется подвижностью тройных стыков. Переход от «зернограничной» кинетики к «стыковой» определяется параметром , где - подвижности тройного стыка и границы зерен соответственно, - размер зерна. При больших рост зерен будет определяться подвижностью границ, при малых - подвижностью стыков.

Рис.1. Зависимость критерия от температуры в трикристаллах Zn.

Разработанная методика позволила определить подвижности границ зерен и стыков в экспериментах на специально выращенных зернограничных системах с одиночными стыками. Показано, что основное уравнение, описывающее рост зерен в двумерных системах – уравнение фон Неймана- Маллинса, – в общем случае неправомочно, поскольку не учитывает конечной подвижности стыков. Указанное соотношение представляет собой предел, выполняюшийся только при бесконечной подвижности тройных стыков. (Рис. 2).

Рис.2. Зависимость скорости роста площади зерен от топологического класса n зерна (компьютерное моделирование).

Получено соотношение, определяющее рост зерен в двумерных системах (тонкие слои, пленки, фольги) с конечной подвижностью зернограничных тройных стыков. Интересная особенность полученного соотношения –низкая подвижность стыков приводит к образованию «топологической» прослойки стабильных зерен. Эффект особенно характерен для мелкокристаллических систем и является одной из причин, определяющих стабильность нанокристаллических материалов.

Рис. 3. Зависимость топологического класса зерен ( - топологический класс зерен, при котором ) от параметра . Заштрихованный слой - область стабильных зерен.

Методом молекулярной динамики исследовано движение зернограничных тройных стыков в конфигурациях, использовавшихся в экспериментах на металлах. Обнаружено, как и в эксперименте на металлах, что торможение границ зерен зернограничными тройными стыками убывает с ростом температуры. Обнаружен эффект зависимости подвижности тройного стыка от направления его движения. Обсуждаются возможные причины эффекта: тензорный характер подвижности тройного стыка, особенности движения тройного стыка при сильном торможении. Предложен подход, позволяющий оценить вклад различных структурных элементов и дефектов структуры поликристалла на стабильность мелкокристаллических и наноккристаллов.