Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Действие электрического поля

Действие электрического поля

26.07.2017

Известен ряд “электрических” эффектов движения дислокаций. При пластической деформации KCl (без наложения поля) регистрируется слабый “электрический шум”: сигналы от флуктуаций плотности заряда дислокаций. В ионных кристаллах (диэлектриках) электростатическое поле может действовать на краевую дислокацию, если край ее избыточной полуплоскости заряжен. Ho именно по этой причине в ионных кристаллах системы скольжения такие, что дислокация электронейтральна и не тормозится полем ионов решетки. Тем не менее поле большой напряженности E = 15 МВ/м приводило в движение краевую дислокацию в KCl (но не винтовую). Ее заряд оказался всего 0,2 электрона на атом (то есть был, видимо, не на всей оси дислокации, а лишь в неких “избранных точках”). Для размножения дислокаций в NaCl понадобилось поле еще в пять раз сильнее.
В металле тоже есть взаимодействие электрического поля с дислокациями. Растяжение алюминия при 4 К вызывает шум из коротких (~ 10в-6 с) импульсов напряжения (0,2...1 мкВ), как предполагается, от увлечения электронов дислокациями. Спаривание электронов при появлении сверхпроводимости скачком понижает сопротивление движению дислокаций в свинце и индии. Ho во всех случаях закон подвижности дислокаций и по виду, и по порядку величины констант одинаков для металлов, полупроводников с ковалентной связью и диэлектриков (ионных кристаллов). Очевидно, “электрические” эффекты торможения дислокации мало существенны по сравнению с сопротивлением собственно решетки и примесей.
Известно и слабое ускорение дислокаций электрическим полем. Оно вызывает в металлах ток плотностью j = Е/р (при удельном сопротивлении р), а от рассеяния электронов на дислокации на нее должна действовать сила - “электронный ветер” (Кравченко, 1966 г.). Однако на противоположные ветви петли дислокации эта сила действует в одну и ту же сторону, так что расширения петли (ускорения пластического течения) от этого быть не должно. Тем не менее, очень высокая плотность тока j ~ 1*10в5 А/мм2 (на 4...5 порядков выше обычного в проводах) приводит в движение дислокации в меди (что обнаруживает высоковольтная электронная микроскопия in situ). Соответствующая напряженность поля E ~ 1 кВ/м. В железе, титане, цинке, олове, свинце, кадмии, индии мощные короткие импульсы тока (у ~ 10в3 А/мм2) без разогрева (AT < 1 К) эквивалентны увеличению действующего напряжения Ат пропорционально плотности тока (“электропластический эффект” - Троицкий, 1969 г.).
В подобных экспериментах с электромагнитными воздействиями на подвижность дислокаций редко есть уверенность в том, что надежно отделены грубые побочные эффекты: местный неоднородный разогрев образца сильным током, когда влияет не только температура, но и термические напряжения от ее перепада по сечению; нагрузки от взаимодействия проводников: “рывок” при включении постоянного тока или вибрации от переменного (как в “гудящем” трансформаторе). До сих пор нет ясности есть ли в наблюдаемом иногда облегчении деформации от пропускания сильного тока прямое его действие на дислокацию или дело в подобных побочных явлениях.
Ток большой плотности в проводниках микросхем (поперечником - 1 мкм) приводит к их электродеградации, образованию пор, утонению и “перегоранию” Первопричина — перенос электрическим полем вакансий (имеющих по отношению к решетке отрицательный заряд). Вакансии переносятся не только через объем зерна или по его границам, но и по призматическим петлям дислокаций (даже не связанным в сеть). Петля движется в своей плоскости (переползанием) из-за переноса вакансий с одной стороны ее на другую Она не меняет размеров и не совершает пластической деформации, тогда как вещество (“избыточная полуплоскость” внутри нее) переносится вместе с петлей.