Влияние сверхпроводящего перехода на макроскопические характеристики пластичности металлов и сплавов: фундаментальные и прикладные аспекты (Обзор)

Abstract

Систематизированы результаты работ, посвященных обнаружению и исследованию нового явления — изменения макроскопических характеристик пластической деформации металлов и сплавов при сверхпроводящем переходе. В этих работах впервые показана эффективность электронного торможения дислокаций при низкотемпературной деформации. В обзоре приведены основные экспериментальные закономерности явления — зависимости характеристик изменения пластичности при сверхпроводящем переходе от напряжения, деформации, температуры, скорости деформации и концентрации легирующего элемента в сверхпроводнике, а также результаты, указывающие на корреляцию характеристик эффекта со сверхпроводящими свойствами. Проанализированы эксперименты, направленные на выяснение механизма явления. Кратко изложены теоретические работы, связанные с исследованием электронного торможения дислокаций в металлах в нормальном и сверхпроводящем состояниях и влиянием сверхпроводящего перехода на пластичность. Проведено сравнение теоретических результатов с экспериментальными. Приведены примеры использования эффекта в качестве нового метода исследования физических механизмов низкотемпературной пластической деформации. Отдельно обсуждены прикладные аспекты явления.

Систематизовано результати робіт, присвячених виявленню й дослідженню нового явища — зміні макроскопічних характеристик пластичної деформації металів і сплавів при надпровідному переході. У цих роботах вперше показано ефективність електронного гальмування дислокацій при низькотемпературній деформації. В огляді наведено основні експериментальні закономірності явища — залежності характеристик зміни пластичності при надпровідному переході від напруги, деформації, температури, швидкості деформації й концентрації легуючого елемента в надпровіднику, а також результати, що вказують на кореляцію характеристик ефекту з надпровідними властивостями. Проаналізовано експерименти, спрямовані на з’ясування механізму явища. Коротко викладено теоретичні роботи, пов’язані з дослідженням електронного гальмування дислокацій у металах у нормальному й надпровідному станах і впливом надпровідного переходу на пластичність. Проведено порівняння теоретичних результатів з експериментальними. Наведено приклади використання ефекту як нового методу дослідження фізичних механізмів низькотемпературної пластичної деформації. Окремо обговорено прикладні аспекти явища.

The results of the papers concerning detection and investigation of the new effect — the changes of macroscopic properties of plastic deformation of metals and alloys at the superconducting transition — are presented. Those papers were the first to demonstrate the efficiency of electron drag of dislocations at low temperature deformation. The review is concerned with the main experimental regularities of the effect — the dependence of plasticity characteristics at the superconducting transition on stress, strain, temperature, strain rate, and doping element concentration in a superconductor. The results suggest the correlation between the effect characteristics and the superconducting properties. The experiments aimed at elucidating the mechanism of the effect are discussed. The theoretical studies into electron retardation of dislocations in metals in normal and superconducting states and the influence of superconducting transition on plasticity are briefly reported. Comparison between theoretical and experimental data is made. The review presents some examples of how the effect can be used as a new method of investigating physical mechanisms of low temperature plastic deformation. Application aspects of the phenomenon are also discussed.