Особенности фононных спектров и резонансных свойств кристаллов с плоскими дефектами

• Автор: Савотченко, Сергей Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ И ВОЗМОЖНОСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Основные типы поверхностных волн в твердых телах и их свойства
1.1.1. Рэлеевские волны
1.1.2. Волны, локализованные вблизи границы раздела двух сред
1.1.3. Поверхностные волны в кристаллах. Влияние
анизотропии и дискретности кристаллической решетки
1.1.4. Псевдолокализованные колебания в кристаллах
1.2. Особенности резонансного рассеяния волн плоскими дефектами
в кристаллах
1.3. Применение поверхностных волн
ГЛАВА 2. ПОВЕРХНОСТНЫЕ И КВАЗИПОВЕРХНОСТНЫЕ ФОНОНЫ В ГЕКСАГОНАЛЬНОМ КРИСТАЛЛЕ
2.1. Теоретическая модель и уравнения движения
2.2. Анализ сплошного спектра колебаний
2.3. Поверхностные волны в полуограниченном кристалле
2.4. Волны трансформации
2.5. Квазиповерхностные фононы
2.6. Влияние адсорбированного на поверхности кристалла монослоя изотоп-атомов на свойства локализованных колебаний
и волн трансформации
2.7. Длинноволновые колебания, локализованные вблизи
плоского дефекта. Проблема граничных условий
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ФОНОННЫХ СПЕКТРОВ
ГЦК КРИСТАЛЛА С ПЛОСКИМ ДЕФЕКТОМ
3.1. Модель плоского дефекта в кристалле и граничные условия
3.2. Анализ законов дисперсии объемных колебаний
3.2.1. Линия ГХ
3.2.2. Линия ГМ
3.3. Локализованные вблизи дефекта колебания
3.3.1. Линия ГХ
3.3.2. Линия ГМ
3.4. Стационарные псевдолокализованные состояния
3.5. Резонансные особенности рассеяния фононов плоским дефектом
3.5.1. Резонансное отражение фононов от дефекта
3.5.2. Резонансное прохождение фононов через дефект
выводы
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИМЕЧАНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
ПВ - поверхностная волна;
ГПК - гранецентрированный кубический
(£-) - индекс, обозначающий отношение величины к поперечно поляризованным
колебаниям;
(/-) - индекс, обозначающий отношение величины к продольно поляризованным
колебаниям;
а, Р - константы силового взаимодействия в кристаллической решетке;
А,у - динамическая матрица силовых постоянных;
п - номер-вектор атома в кристаллической решетке;
т - масса атома;
со - частота колебаний;
к - волновой вектор;
с - скорость волны;
ф - фаза волны;
к: - затухание волны при удалении от дефекта;
и - вектор смещения атомов (упругое поле);
Сту - тензор напряжений;
всей конструкции на внешние нагрузки. При этом оказываются не маловажными резонансные явления в составляющих конструкции. Так, существование частот пропускания или полного отражения от границ слоев приведет к тому, что динамическое воздействие в определенном частотном диапазоне, в зависимости от его частотного спектра, проявится в узкой полосе вдоль поверхности конструкции (при этом поверхностные слои будут подвергаться наибольшим деформациям), или же будет проникать на достаточно большую глубину от поверхности (в этом случае нагрузка будет распределяться более или менее равномерно внутри материала). Выбор параметров внутренней структуры слоистой среды (количества слоев, их толщины, жесткостных свойств) позволит управлять реакцией конструкции на внешнюю нагрузку в ожидаемом частотном диапазоне, и тем самым уменьшить или устранить нежелательные динамические эффекты, которые могут приводить к сокращению срока работоспособности или повреждению конструкции.