Низкотемпературная аномалия пластичности концентрированных ГЦК твердых растворов: система Pb-In

Анотація

Изучены закономерности пластической деформации монокристаллов твердых растворов системы Pb-In в условиях низких и очень низких температур 0,5 К < T < 30 К. Для сплавов Pb-5, 10 и 20 ат.% In измерены температурные зависимости предела текучести t₀(T) и прироста деформирующего напряжения Dt (T) после десятикратного увеличения скорости деформации. Выявлены специфические особенности (аномалии) этих зависимостей, которые не соответствуют представлениям о термически активированном движении дислокаций через примесные барьеры. Установлено, что характер аномалий существенно изменяется при изменении концентрации индия от умеренных значений (5 и 10 ат.%) до высокого (20 ат.%). Низкотемпературная аномалия пластичности умеренно концентрированных сплавов интерпретирована на основе представлений о термоинерционном и квантово-инерционном движении дислокаций через систему одиночных примесных атомов. В случае высококонцентрированного сплава для интерпретации аномалии использована модель негомогенного распределения примесей - наличие в сплаве малых кластеров, которые создают более мощные препятствия для движения дислокаций, чем одиночные примесные атомы. Высокий уровень эффективных деформирующих напряжений в условиях глубокого охлаждения приводит к динамическому режиму движения дислокаций через систему кластеров и одиночных примесей, при этом предел текучести сплава t₀ определяется примесным торможением типа сухого трения, а скоростная чувствительность деформирующего напряжения Dt - вязким торможением электронами и фононами. Атермичность примесного сухого трения и резкое уменьшение вязкого трения при охлаждении определяют характер аномалии в этом случае.