Самоорганизация в ансамбле нестабильных частиц и образование упорядоченных структур в конденсированных средах при воздействии внешних потоков энергии

• Автор: Мирзаде, Фикрет Хансуварович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 302 с. : ил

ГЛАВА 1. ПРОЦЕССЫ САМООРГАНИЗАЦИИ СТАЦИОНАРНЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ И ЛОКАЛИЗОВАННЫХ СТРУКТУР В АНСАМБЛЕ ТОЧЕЧНЫХ ДЕФЕКТОВ (ТД)

Вводные замечания

§ 1.1. Замкнутая система нелинейных уравнений для полей

упругих смещений, концентрации ТД и температуры

§ 1.2. Самоорганизация стационарных пространственно -периодических структур концентрации ТД в тонких пластинах.. 32 § 1.3. Локализованные структуры в системе ТД в твердом теле

при импульсном лазерном воздействии

§ 1.3.1. Волна переключения концентрации ТД

§ 1.3.1.1. Модель бистабильной кинетики системы ТД

§ 1.3.1.2. Анализ устойчивости стационарных решений

§ 1.3.1.3. Оценки профиля волны дефектов и скорости ее

распространения

§ 1.3.2. Солитоны в системе кластеры - ТД
§ 1.4. Заключительные замечания к главе
ГЛАВА 2. НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРОДОЛЬНЫЕ ВОЛНЫ С УЧЕТОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОЛЕЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ТД И УПРУГОЙ ДЕФОРМАЦИИ
Вводные замечания
§ 2.1. Нелинейные волны продольной деформации
§ 2.1.1. Основные уравнения
§ 2.1.2. Решение нелинейного уравнения

§ 2.2. Распространение волны деформации в среде при
генерации ТД с поверхности кластеров
§ 2.3. Распространение нелинейных продольных волн деформации с учетом влияния деформационно-индуцированного дрейфа ТД
§ 2.4. Влияние флексоэлектрического эффекта на распространение нелинейных волн в германии и кремнии
§ 2.4.1. Связанная система уравнений для упругих волн,
концентрации ТД и электрической поляризации
§ 2.4.2. Связанные одномерные волны упругих смещений,
концентрации ТД и электрической поляризации
§ 2.4.3. Флексоэлектрический эффект и медленные дефектнодеформационные солитоны
§ 2.5. Заключительные замечания к главе
ГЛАВА 3.НЕСТАЦИОНАРНЫЕ ПРОЦЕССЫ НУКЛЕАЦИИ,
ЭВОЛЮЦИИ И УПОРЯДОЧЕНИЯ КЛАСТЕРОВ ТД В КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕДАХ
Вводные замечания
§ 3.1. Динамика распада метастабильных пересыщенных
состояний системы ТД в твердом теле
§ 3.1.1. Основные уравнения кинетики кластеризации ТД
§ 3.1.2. Решение нестационарного диффузионно-кинетического уравнения для функции распределения кластеров
по размерам
§ 3.1.3. Кинетика нуклеации и роста V - кластеров в кристалле,
пересыщенном V - дефектами
§ 3.1.4. Роль М - дефектов
§ 3.2. Самоорганизация нанометровых упорядоченных структур кластеровТД в твердом теле при воздействии внешнего потока

энергии
§ 3.2.1. Основные экспериментальные и теоретические работы по образованию сверхструктур кластеров ТД в облучаемых
твердых телах
§ 3.2.2. Модель пространственной самоорганизации
кластеров ТД
§ 3.2.3. Пространственная неустойчивость в ансамбле кластеров
ТД. Дисперсионное уравнение неустойчивости
§ 3.2.4. Самоорганизация кластерных сверхструктур в условиях
генерации двух типов ТД
§ 3.3. Заключительные замечания к главе
ГЛАВА 4. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЯВЛЕНИЯ, СОПРОВОЖДАЮЩИЕ
ГЛУБОКОЕ ПРОНИКНОВЕНИЕ МОЩНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В КОНДЕНСИРОВАННЫЕ СРЕДЫ
Вводные замечания
§ 4.1. Испарительно - капиллярная неустойчивость парогазовой
каверны (ПГК)
§ 4.2. Нелинейные длинные волны на свободной поверхности
слоя расплавленного металла на стенках ПГК
§ 4.2.1.Нелинейные длинные волны на свободной поверхности
плоского слоя расплавленного металла
§ 4.2.1.1. Основные уравнения
§ 4.2.1.2. Нелинейное кинематическое уравнение для
эволюции толщины расплава
§ 4.2.1.3. Линейный анализ устойчивости
§ 4.2.1.4. Нелинейная стадия неустойчивости
§ 4.2.2. Пространственные структуры на свободной поверхности цилиндрической ПГК

§ 1.3.1.1. Модель бистабильной кинетики системы ТД.
Теоретический анализ кинетики расслоения “газа” ТД (для определенности однокомпонентного газа V - дефектов) проведем на основе нестационарного диффузионно-кинетического уравнения, описывающего динамику ансамбля дефектов с учетом их упругого взаимодействия. Будем считать, что основными процессами, контролирующими поведение во времени концентрации дефектов (п) являются: генерирование ТД из узлов кристаллической решетки под воздействием облучения, их диффузия и рекомбинация на стоках. Деформационно-индуцированный дрейф, а также термодиффузия ТД не учитываются. Тогда уравнение кинетики ТД (1.9) можно записать в виде [63-65]:
Первое слагаемое в правой части уравнения (1.37) характеризует темп
слагаемое - их пространственную диффузию, а третье - рекомбинацию на центрах
центров рекомбинации; Ет - энергия активации диффузии дефекта).
Уравнение (1.38) описывает перенормировку энергии активации образования ТД при возникновении поля упругой деформации, обусловленной самими дефектами, гк - координационное число; Его - энергия образования дефекта в
отсутствие взаимодействия. Взаимодействие между дефектами описывается через
(1.37)
(1.38)
генерации ТД (О0 = ё03та0Мц, б0 - постоянная решетки; т0 - частота колебаний атомов порядка дебаевской: тао~1014с"'; N0 - плотность узлов решетки, второе
(скорость рекомбинации: т(1 1 = 1 ехр(-Ет/квТ), тао ‘=р3тао(102, р5 - плотность
поле упругих деформаций в рамках приближения ближайших соседей. О0 ®г03