Физика низких температур, 2019, том 45
http://dspace.nbuv.gov.ua:80/xmlui/handle/123456789/150589
2024-03-29T12:28:48ZО функции отклика вырожденного бозе-газа
http://dspace.nbuv.gov.ua:80/xmlui/handle/123456789/176129
О функции отклика вырожденного бозе-газа
Бобров, В.Б.
Рассмотрена пространственно-временная функция отклика плотность–плотность для вырожденного
идеального бозе-газа. На этой основе показано, что при воздействии слабого внешнего поля в идеальном
бозе-газе в пределе сильного вырождения образуется пространственно-временная волна флуктуации
средней неоднородной плотности, затухающая только во времени степенным образом.; Розглянуто просторово-часову функцію відгуку густина–
густина для виродженого ідеального бозе-газу. На цій основі
показано, що при впливі слабкого зовнішнього поля в ідеальному бозе-газі в межі сильного виродження утворюється
просторово-часова хвиля флуктуації середньої неоднорідної
густини, яка загасає тільки з часом степеневим чином.; The space-time density–density response function for a degenerate ideal Bose gas is considered. On this basis, it is shown
that under the influence of a weak external field in an ideal Bose
gas, in the limit of strong degeneracy, a spatio-temporal wave of
average density fluctuation is formed, which decays only in time
in a power-law manner.
2019-01-01T00:00:00ZInvestigation of the low-temperature mechanical behavior of elastomers and their carbon nanotube composites using microindentation
http://dspace.nbuv.gov.ua:80/xmlui/handle/123456789/176128
Investigation of the low-temperature mechanical behavior of elastomers and their carbon nanotube composites using microindentation
Fomenko, L.S.; Lubenets, S.V.; Natsik, V.D.; Prokhvatilov, A.I.; Galtsov, N.N.; Li, Q.Q.; Koutsos, V.
The micromechanical properties of epoxy resin elastomers and their carbon nanotube composites were studied
using a microhardness tester equipped with low-temperature chamber. X-ray diffraction analysis indicated that all
specimens were free of any crystalline components and were amorphous with only short-range order domains. The
Vickers microhardness of all samples has been estimated in the temperature range 230–300 K. The measurements
demonstrated that at room temperature these materials are elastomers (notably, they are in high-elastic state) and on
cooling in the range of 250–270 K the glass transition takes place. Analysis of the temperature dependence of microhardness suggested that the thermomechanical and relaxation properties of the materials studied are consistent
with a rheological model of a standard linear solid where the relaxation time (or viscosity) depends exponentially on
the temperature in accordance with the Arrhenius equation for the rate of thermally activated process. Empirical estimates for the nonrelaxed and relaxed Young’s moduli and also for the activation energy (U = 0.75 eV) and the period of attempts (τ0 = 10⁻¹² s) of the molecular process which determines the relaxation properties and the glass
transition of the materials have been obtained. The addition of carbon nanotubes into elastomeric epoxy resin had
no effect on its micromechanical characteristics as measured by the microhardness tester. It is shown that the conventional microindentation method is an efficient tool of investigating the thermomechanical properties of elastomers nearby and below the glass transition temperature.; За допомогою мікротвердоміра з низькотемпературним
пристроєм вивчено механічні властивості епоксидної смоли та
нанокомпозитів епоксидна смола–вуглецеві нанотрубки. Аналіз
дифракції рентгенівських променів показав, що всі зразки не
містять кристалічних складових та є аморфними з доменами
близького порядку. Оцінено мікротвердість всіх зразків в
інтервалі температур 230–300 К. Вимірювання показали, що
при кімнатній температурі ці матеріали мають властивості
еластомерів (тобто знаходяться у високоеластичному стані), а в
інтервалі температур 250–270 К має місце перехід у стан скла.
Аналіз температурної залежності мікротвердості показав, що
термомеханічні та релаксаційні властивості вивчених матеріалів узгоджуються з реологічною моделлю стандартного
лінійного твердого тіла, для якого час релаксації (або в'язкість)
експоненціально залежить від температури згідно з рівнянням
Арреніуса для швидкості термоактивованого процесу. Одержано емпіричні оцінки нерелаксованого і релаксованого модулів
Юнга, а також енергії активації (U = 0,75 еВ) і періоду спроб
(τ0 = 10⁻¹² с) молекулярного процесу, який визначає релаксаційні властивості та перехід матеріалів у стан скла. Додавання
вуглецевих нанотрубок в епоксидну смолу не вплинуло на
мікромеханічні характеристики. Показано, що традиційний
метод мікроіндентування — це ефективний спосіб вивчення
термомеханічних властивостей еластомерів поблизу та нижче
температури переходу у стан скла.; С помощью микротвердомера с низкотемпературной приставкой изучены механические свойства эпоксидной смолы и
нанокомпозитов эпоксидная смола–углеродные нанотрубки.
Анализ дифракции рентгеновских лучей показал, что все образцы не содержали кристаллических составляющих и являлись аморфными с доменами ближнего порядка. Оценена микротвердость всех образцов в интервале температур 230–300 К.
Измерения показали, что при комнатной температуре эти материалы являются эластомерами (т.е. находятся в высокоэластическом состоянии), а в интервале температур 250–270 К имеет
место переход в состояние стекла. Анализ температурной зависимости микротвердости показал, что термомеханические и
релаксационные свойства изученных материалов согласуются с
реологической моделью стандартного линейного твердого тела,
для которого время релаксации (или вязкость) экспоненциально зависит от температуры в соответствии с уравнением Аррениуса для скорости термоактивированного процесса. Получены
эмпирические оценки нерелаксированного и релаксированного
модулей Юнга, а также энергии активации (U = 0,75 эВ) и периода попыток (τ0 = 10⁻¹² с) молекулярного процесса, определяющего релаксационные свойства и переход материалов в
состояние стекла. Добавление углеродных нанотрубок в эпоксидную смолу не повлияло на микромеханические характеристики. Показано, что традиционный метод микроиндентирования является эффективным способом для изучения термомеханических свойств эластомеров вблизи и ниже температуры
перехода в состояние стекла.
Ключевые слова: аморфные эластомеры и их углеродные
нанокомпозиты, микроиндентирование, низкотемпературная
микротвердость, релаксационные свойства, стеклование.
2019-01-01T00:00:00ZДислокационные механизмы низкотемпературной акустической релаксации в железе
http://dspace.nbuv.gov.ua:80/xmlui/handle/123456789/176127
Дислокационные механизмы низкотемпературной акустической релаксации в железе
Нацик, В.Д.; Семеренко, Ю.А.
Разработан и апробирован комплексный подход к изучению механизмов низкотемпературной дислокационной релаксации при циклических низкотемпературных деформациях кристаллических материалов: совместное использование экспериментальных методов механической спектроскопии в широких
частотно-температурных диапазонах и теоретических методов статистического и термоактивационного
анализа экспериментальных результатов. Эффективность такого подхода продемонстрирована на примере изучения низкотемпературных релаксационных резонансов в кристаллах железа, дислокационная
структура которых варьировалась предварительной пластической деформацией. Полученные ранее результаты механической спектроскопии железа в температурном интервале 4 К < T < 150 К при частотах
колебаний порядка 1 Гц и 10⁵ Гц в данном исследовании дополнены детальным изучением температурных спектров внутреннего трения и модуля Юнга монокристаллической пластины железа при промежуточных частотах порядка 10³ Гц. Для интерпретации всей совокупности экспериментальных результатов
предложена модель двухмодового дислокационного релаксатора: первая его составляющая — прямолинейный сегмент дислокационной линии в рельефе Пайерлса I рода, релаксационные свойства которого
определяются термической активацией парных кинков; вторая составляющая — цепочка геометрических
кинков, способных к термически активированному диффузионному перемещению в рельефе Пайерлса II
рода. Получены эмпирические оценки энергетических, силовых, инерционных и геометрических характеристик обеих составляющих такого релаксатора. Данное исследование дополняет выполненный ранее
анализ процессов механической релаксации в кристаллах, обусловленный зарождением и перемещениями кинков на дислокационных линиях (обзор: A. Seeger and C. Wüthrich, Nuovo Cimento B 33, 38 (1976)).; Розроблено та апробовано комплексний підхід до вивчення механізмів низькотемпературної дислокаційної релаксації
при циклічних низькотемпературних деформаціях кристалічних матеріалів: сумісне використання експериментальних
методів механічної спектроскопії у широких частотнотемпературних діапазонах та теоретичних методів статистичного і термоактиваційного аналізу експериментальних результатів. Ефективність такого підходу продемонстровано на
прикладі вивчення низькотемпературних релаксаційних резонансів у кристалах заліза, дислокаційна структура яких
змінювалась попередньою пластичною деформацією. Одержані раніше результати механічної спектроскопії заліза у
температурному інтервалі 4 К < T < 150 К при частотах коливань порядка 1 Гц і 10⁵ Гц у даному дослідженні доповнено
детальним вивченням температурних спектрів внутрішнього
тертя та модуля Юнга монокристалічної пластини заліза при
проміжних частотах порядку 10³ Гц. Для інтерпретації всієї
сукупності експериментальних результатів запропоновано
модель двоходового дислокаційного релаксатора: перша його
складова — прямолінійний сегмент дислокаційної лінії у
рельєфі Пайєрлса I роду, релаксація якого визначається термічною активацією парних кінків; друга складова — ланцюжок геометричних кінків, котрі здатні до термічно активованої дифузії у рельєфі Пайєрлса II роду. Одержано емпіричні
оцінки енергетичних, силових, інерційних та геометричних
характеристик обох складових такого релаксатора. Дане дослідження доповнює виконаний раніше аналіз процесів механічної релаксації у кристалах, обумовлених зародженням і
переміщеннями кінків на дислокаційних лініях (огляд:
A. Seeger and C. Wüthrich, Nuovo Cimento B 33, 38 (1976)).
2019-01-01T00:00:00ZСтруктура и свойства твердых растворов Ar–Kr
http://dspace.nbuv.gov.ua:80/xmlui/handle/123456789/176126
Структура и свойства твердых растворов Ar–Kr
Солодовник, А.А.; Мисько-Крутик, Н.С.
Методом трансмиссионной электронографии детально исследованы твердые растворы аргон–криптон
в температурной области 5–44 К. Образцы готовили in situ осаждением газообразной смеси на подложку
при температурах 5 и 20 К. Установлено, что структура сплавов Ar–Kr соответствует ГЦК решетке во
всей области взаимных концентраций. В концентрационном интервале 50–70 мол.% Ar наблюдалось расслоение раствора на две фазы. Определены области существования твердых растворов аргон–криптон.
Рассмотрена кинетика релаксационных процессов, стимулированных отжигом образцов. На основании
анализа экспериментальных данных сделан вывод о характере диаграммы состояния системы Ar–Kr.; З використанням трансмісійної електронографії ретельно
досліджено тверді розчини аргон–криптон в температурній
області 5–44 К. Зразки готували in situ осадженням газоподібної
суміші на підкладку при температурах 5 та 20 К. Встановлено,
що структура сплавів Ar–Kr відповідає ГЦК гратці у всій
області взаємних концентрацій. В концентраційному інтервалі
50–70 мол.% Ar спостерігалось розшарування розчину на дві
фази. Визначено області існування твердих розчинів аргон–
криптон. Розглянуто кінетику релаксаційних процесів, стимульованих відпалом зразків. На основі аналізу експериментальних даних зроблено висновок про характер діаграми станів
системи Ar–Kr.; Using the transmission electron diffraction technique Ar–Kr solutions were studied in the temperature range from 5 to 44 K. The
samples were prepared in situ depositing a gaseous mixture on
substrate at temperatures of 5 and 20 K. It was established that the
structure of Ar–Kr alloys corresponds to fcc in the entire region of
mutual concentrations. The solubility regions of solid solutions
were determined. In concentration interval 50–70 mol.% Ar a
phase separation into two phases was observed. The areas of existence of argon–krypton solid solutions are defined. The kinetic of
relaxation processes induced by annealing of the samples are considered. The form of the phase diagram of the Ar–Kr system was
deduced from an analysis of the experimental results.
2019-01-01T00:00:00Z