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





















Яндекс.Метрика

Действие электрического поля


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.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: