晶界内耗研究的新进展

由不同取向差的纯Al双晶的内耗实验观察到,不同类型晶界的弛豫参量有明显差别.用耦合模型对内耗数据的分析表明,小角度晶界内耗的基本机制是位错攀移,而大角度晶界内耗的基本机制是晶界扩散.在此基础上,对多晶中晶界内耗的一些特征也作了解释.     

晶界内耗的研究

晶界内耗是中国科学家葛庭燧开创的一个研究领域.以往晶界内耗的研究主要是用多晶试样进行的.最近作者用不同取向差的双晶试样研究了单个晶界的内耗,取得了一些新的结果.文章综述了研究晶界内耗的意义以及新近的进展.     

晶界内耗的研究

晶界内耗是中国科学家葛庭燧开创的一个研究领域．以往晶界内耗的研究主要是用多晶试样进行的．最近作者用不同取向差的双晶试样研究了单个晶界的内耗，取得了一些新的结果．文章综述了研究晶界内耗的意义以及新近的进展．     

晶界内耗研究的进展

固体在机械振动过程中由于材料内部原因引起的能量损耗称为内耗。晶界内耗峰是我国科 学家葛庭燧于1947 年用他发明的“葛氏扭摆” 在多晶纯铝中发现的。晶界内耗峰和相关的滞弹 性效应可以用滞弹性理论和粘滞性滑动模型给予合理的解释。这个内耗峰已被广泛地用来研究晶 界的动力学行为,杂质在晶界的偏聚,以及材料科学中相关的问题。 以往晶界内耗的研究大多数是用多晶试样进行的,其中包含了不同类型晶界的贡献。由于不 同类型晶界的结构和性质不同,因而多晶试样中的晶界内耗只能反映不同晶界的“平均效应”, 它的具体机制也难以解释清楚。 二十一世纪以来,人们对双晶试样（其中只包含单一晶界）中的晶界内耗进行了比较细致的 研究。实验结果表明,晶界内耗可以反映不同类型晶界的“个性”,因而可以应用于“晶界的设 计和控制”（或称“晶界工程”）。此外,新近还发现了晶界内耗中的“耦合效应” 和“补偿效 应”。这些发现加深了对晶界内耗机制的认识。 本文首先对以往多晶试样中的晶界内耗研究做一个简要的概述,然后介绍近年来双晶试样中 晶界内耗研究的新进展,并对晶界内耗的微观机制和应用前景进行分析和展望。     

双晶衬底晶界的显微研究

在空气中加压烧制了钇稳定氧化锆（ＹＳＺ）双晶衬底，利用光学显微镜和透射电镜对其晶界进行了观察，以了解其与衬底上ＹＢＣＯ晶界结超导弱连接性能的关系。我们发现晶界在光学显微镜下清楚笔直，在透射电镜高分辨像下原子排列很规则，晶界宽度约一个纳米。同时，在晶界结性能差的双晶衬底上，发现了十分之一微米量级的被非晶态物质填充的孔洞。     

晶界弛豫研究50年

文章综述了我国科学工作者５０年来关于晶界弛豫研究的早期开拓和近期发展．前者包括扭摆内耗仪的发明、晶界内耗峰的发现和无序原子群晶界模型的提出．后者包括澄清了关于晶界内耗峰来源的争论,揭示了晶界弛豫具有一个临界温度,从而提出了一个适合于各种温度的综合的晶界模型．一个最重要的进展是关于竹节晶界内耗峰的发现与其机理的阐明,从而揭示了晶界附近的位错亚结构能够影响晶界本身的性质和结构．这对于研究多晶金属的力学性质提供了一个广阔的途径．另外,晶界与邻域位错的非线性交互作用的发现,为奠定非线性滞弹性这门新学科提供了实验基础     

内耗研究的历史评述

通过介绍几位在内耗领域的先驱研究者：C．Zener，葛庭燧，P．G．Bordoni，J．L．Snoek，评述了内耗研究的进展．也介绍了日本研究者的相关工作。     

内耗研究的历史评述

通过介绍几位在内耗领域的先驱研究者:C.Zener,葛庭燧,P.G.Bordoni ,J.L.Snoek,评述了内耗研究的进展.也介绍了日本研究者的相关工作.     

晶界驰豫研究50年

文章综述了我国科学工作者５６０年来关于晶界驰豫研究的早期开拓和近期发展,前者包括扭摆内耗仪的民昌界内耗峰的发现和无序原子群晶界模型的提出,后者包括澄清了关于介内耗峰来源的争论,揭示限晶界弛豫具有一个临界温度,从而提出了一个适合于各种温度的综合的晶界模型,一个最重要的进展是关于竹节晶界内耗峰的发现与其机理的阐明,从而揭示了介附近的位错亚结构能够影响晶一身性质和结构,这对于研究多晶金属的力学性质提供了     

不同对称性下晶界结构演化及微观机理的晶体相场法研究

采用晶体相场法研究了单轴拉伸下三角相双晶变形过程及机理, 并重点分析了小角对称与非对称晶界和大角对称与非对称晶界在变形过程中的演化及微观机理, 变形过程中应力方向与初始晶界方向平行. 结果表明, 小角对称晶界由柏氏矢量夹角呈60°的两种刃型位错组成, 变形过程中不同类型的位错运动方向相反, 并各自与另一晶界上同一类型位错相互吸引以致部分位错发生湮没; 小角非对称晶界上的位错类型单一, 在应力作用下先沿水平方向攀移, 后各自分解成柏氏矢量约呈120°的两位错, 并通过位错运动和湮没最终形成理想单晶; 大角晶界在应力的作用下先保持水平状态而后锯齿化并发射位错, 伴随着位错运动和湮没, 最终大角非对称晶界发生分解, 而大角对称晶界则重新平直化, 表明大角对称晶界比大角非对称晶界更稳定, 这与实验和分子动力学模拟结果一致. 关键词： 晶体相场 双晶 晶界 对称性     

Pb-Sn合金固—液转变过程的内耗行为

在连续升温过程中,测量了Pb-Sn合金的内耗.实验发现：在共晶成分范围内,伴随着Pb-Sn 合金的固—液转变,内耗值出现突然下降.内耗值的下降幅度与Pb-Sn合金成分有关.固—液 转变过程中的内耗是由材料结构变化或弛豫时间变化引起的. 关键词： 内耗 固—液转变 Pb-Sn合金     

纳米固体中晶界电阻的贡献

本文根据实验中Ｌａ０．７ＳＳｒ０．３ＭｎＯ３纳米固体电阻行为，建议了一种理想模型，讨论了晶体电阻和晶界电阻所起的作用，得到了晶界电阻随粒径减小而迅速增加，且与纳米粒子的界面层厚度和粒径比相关的结论。     

冶金内耗相关的阻尼峰机理

介绍了作者等近年来，对铁基材料内耗谱和内耗机制，进行的针对性研究和取得的进展；讨论和评述了变形增强Snoek效应、Snoek-Kē-Koester（SKK）阻尼、B变形峰和K色峰等内耗现象机制。还讨论了一些相关的基本问题和有争议的问题。     

Internal friction in Al bicrystals with ⟨111⟩ tilt and twist grain boundaries

Internal friction measurements were performed on various ?111? tilt and twist grain boundaries in high-purity Al bicrystals. The temperature dependence of the grain boundary internal friction peak was determined, and the activation parameters of grain boundary relaxation were obtained. These parameters were found to change in a wide range depending on boundary geometry. The activation enthalpy of boundary relaxation and the pre-exponential factor of the relaxation time are related according to the compensation effect. The results are discussed in terms of the model of correlated relaxations. Bicrystals with vicinal Σ3 boundaries were observed to behave like single crystals, i.e. an internal friction peak did not appear. This evidences that both coherent and incoherent (60° ?111? tilt) twins possess a high mechanical resistance.     

溶胶-凝胶法制备的Mn基钙钛矿多晶样品中的颗粒边界效应

溶胶-凝胶法制备的La2/3Ca1/3MnO3多晶样品零场下观测到的电阻随温度的变化同最近针对铁磁金属颗粒体而提出的模型进行了定量的比较性研究,基于这一研究, Mn基钙钛矿多晶样品中颗粒边界效应得以讨论.     

内耗测量在钙钛矿结构Mn基氧化物研究中的应用

运用内耗测量技术系统地研究了空穴型和电子型掺杂锰氧化物的相分离行为。对于La0．67，Ca0．33MnO3样品，在铁磁金属区，内耗温度曲线Q^-1（T）上观察到与电子相分离有关的内耗峰。此外，我们在顺磁区观察到与磁团簇形成有关的内耗峰。磁测量的结果也证明了在顺磁区Griffiths相的存在。采用内耗、电阻和杨氏模量原位测量的方法研究了La5／8-yPryCa3／8MnO3（y=0．35）中电流对电荷有序相的影响。较大的电流破坏了电荷有序态，导致电阻率降低，同时杨氏模量也有相应的变化。通过分析表明，在La5／8-yPryCa3／8MnO3（y=0．35）中存在相分离行为，即电荷有序相和铁磁金属相共存。对于电子型掺杂的Sr0．8Ce0．2MnO3和Bi0.4Ca0．5MnO3样品，通过内耗实验同样给出了相分离的证据。在外加磁场下的内耗实验表明，Sr0．8Ce0．2MnO3顺磁区的内耗峰起源于非关联的磁团簇的形成。对于电荷有序体系Bi0.4Ca0．5MnO3由于电荷有序和电荷无序畴壁运动而导致的内耗峰被观测到。研究表明，对于空穴型和电子型掺杂锰氧化物，实验中观察到的相分离行为可能是由于MnO3八面体的Jahn-Teller畸变所导致。实验结果显示了内耗测量技术对研究强关联电子体系Mn基氧化物相分离行为是十分有效的工具。