Влияние примесных барьеров на низкотемпературную аномалию параметров пластичности β-олова

Abstract

В интервале температур 1,6-150 К изучена пластическая деформация монокристаллов твердых растворов β- олова с различными концентрациями примесей Cd, In и Zn, определяемая скольжением винтовых дислокаций в системе (100)<010>. Обнаружены низкотемпературные аномалии предела текучести t0 и активационного объема γ - перегибы на температурных зависимостях t0(T) и пики на зависимостях активационного объема от напряжения γ(t). Наблюдалась существенная зависимость параметров аномалий от концентрации примесных атомов в сплаве и мощности барьеров для дислокаций, обpазованных пpимесными атомами. Проведено сопоставление наблюдаемых эффектов с выводами теории, описывающей влияние примесей на движениe дислокаций через барьеры Пайерлса сложной формы. Экспериментальные данные и результаты их анализа согласуются с предположением о двугорбых барьерах решеточного потенциального рельефа в системе скольжения (100)<010>.

В інтервалі температур 1,6-150 К вивчено пластичну деформацію монокристалів твердих розчинів β-олова з різними концентраціями домішок Cd, In, та Zn, яка обумовлена ковзанням гвинтових дислокацій у системі (100)<010>. Виявлено низькотемпературні аномалії границі пластичної плинності т0 та активаційного об’єму γ — перегини на температурних залежностях t0(T) та піки на залежностях об’єму активації від напруги γ(т). Спостерігалась істотна залежність параметрів аномалії від концентрації домішкових атомів у сплавах і потужності бар’єрів для дислокацій, утворених домішковими атомами. Проведено співставлення спостережених ефектів з висновками теорії, що описує вплив домішок на рух дислокацій через бар’єри Пайерлса складної форми. Експериментальні дані і результати їх аналізу узгоджуються з припущенням про наявність двох горбів на бар’єрах граткового потенційного рельєфу у системі ковзання (100)<010>.

Plastic deformation determined by the slip of (100)〈010〉 screw dislocations in single crystals of β-Sn solid solutions with different concentrations of Cd, In, and Zn impurities is studied in the temperature range 1.6–150 K. Low-temperature anomalies of the yield stress τ0 and activation volume γ (kinks in the temperature dependence of τ0(T) and peaks on the stress dependence of the activation volume γ(τ)) are observed. The parameters of anomalies are found to be determined to a considerable extent by the concentration of impurity atoms in the alloy and by the height of the barriers formed by impurity atoms for dislocations. The observed effects are compared with the predictions of the theory describing the influence of impurities on the motion of dislocations through Peierls barriers of complex shape. The results of analysis of experimental data are in agreement with the assumption concerning the two-hump shape of the lattice potential relief in the (100)〈010〉 slip system.