Механизмы упругой и пластической деформации нанопленок из интерметаллидных сплавов NiAl и FeAl тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Букреева, Карина Александровна

• Букреева, Карина Александровна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Букреева, Карина Александровна

Содержание

Список сокращений

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Дисперсные металлические наноматериалы: получение, свойства и применение

1.1.1. Методы получения дисперсных наноматериалов

1.1.2. Свойства и применение дисперсных наноматериалов

1.2. Механизмы деформации и разрушения наноразмерных материалов

1.3. Обзор методов компьютерного моделирования

1.4. Компьютерное исследование механизмов деформации наноматериалов

1.4.1. Деформация нанообъектов из чистых металлов

1.4.2. Деформация нанообъектов из упорядоченных сплавов с В2 симметрией кристаллической решетки

1.4.3. Упрочнение нановолокон и нанопленок введением дисклинаций

1.5. Постановка задачи

Глава 2. Методика компьютерного моделирования одноосного растяжения нанопленок из сплавов №А1 и ГеА1

2.1. Исходная структура бездефектной нанопленки

2.2. Структура нанопленки с дефектами

2.3. Параметры моделирования одноосного растяжения и потенциалы межатомного взаимодействия

2.3.1. Потенциалы межатомного взаимодействия

2.3.2. Параметры моделирования одноосного растяжения

2.4. Выводы по второй главе

Глава 3. Неоднородная упругая деформация бездефектных нанопленок из сплавов N141 и ГеА1

3.1. Упругая деформация нанопленки при нулевой температуре

3.2. Механизм неоднородной упругой деформации

3.3. Влияние температуры на неоднородную упругую деформацию нанопленок

3.4. Выводы по третьей главе

Глава 4. Одноосное растяжение нанопленок с дефектами

4.1. Упругая деформация нанопленок с призматическими дислокационными петлями

4.2. Возможность упрочнения нанопленки путем введения дефектов

4.3. Выводы по четвертой главе

Глава 5. Пластическая деформация бездефектных нанопленок из сплавов №А1 и ГеА1

5.1. Механизмы пластической деформации нанопленки из сплава №А1

5.2. Механизмы пластической деформации нанопленки из сплава РеА1

5.3. Общие закономерности механизмов деформации нанопленок

5.4. Выводы по пятой главе

Выводы

Список литературы

Список сокращений

ГПУ - гексагональная плотноупакованная решетка; ГЦК - гранецентрированная кубическая решетка; ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота; НВ — нановолокно; НП — нанопленка;

ОЦК - объемноцентрированная кубическая решетка; ОЦТ — объемноцентрированная тетрагональная решетка.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Механизмы упругой и пластической деформации нанопленок из интерметаллидных сплавов NiAl и FeAl»

Введение

Актуальность работы. Наноразмерные материалы широко исследуются современным научным сообществом благодаря уникальности их физических и механических свойств. Например, прочность таких материалов близка к теоретической прочности, в то время как прочность обычных металлов и сплавов на два-три порядка меньше теоретической [1-10]. В связи с малым размером наноматериалов и в связи с тем, что они выдерживают значительно большие напряжения, механизмы их деформации и разрушения могут отличаться от механизмов, присущих обычным объемным материалам. Это связано с тем, что работа источников дислокаций, например таких, как источник Франка-Рида, в малых объемах затруднена. Действительно, было установлено, что нановолокна (НВ) металлов при некоторых условиях растяжения демонстрируют необыкновенно большие обратимые деформации [9]. Высокая пластичность (свыше 700%) была обнаружена при растяжении весьма тонких НВ из сплава №А1 при температуре 700 К [10]. Этот эффект авторы связывают с трансформацией В2 структуры в аморфную фазу. С помощью атомистического моделирования эффекты асимметрии деформации при растяжении/сжатии, псевдоупругое/псевдопластическое поведение наблюдались при растяжении НВ из сплавов №А1 и Си2г [6,7].

Актуальность настоящей работы обусловлена тем, что существует достаточно большое количество теоретических и экспериментальных работ по изучению механизмов деформации НВ чистых металлов и сплавов, но механизмы деформирования нанопленок (НП) до сих пор остаются слабо изученными. НВ имеют ребра на поверхности, отсутствующие у НП. Энергия образования дефектов на ребре ниже, чем на плоской поверхности и, следовательно, прочность НП может еще ближе подходить к теоретическому пределу, чем прочность НВ, что может привести к проявлению других механизмов деформирования НП. Весьма интересными для исследования являются упорядоченные сплавы, такие

как МА1 и РеА1 со сверхструктурой типа В2 на основе ОЦК решетки. Особенности симметрии сверхструктуры В2 и сильно отличающийся радиус атомов в системах №-А1 и Ре-А1 приводят к работе ограниченного числа систем скольжения в процессе деформации. Многие системы скольжения, работающие в чистых ОЦК металлах, оказываются неактивными из-за того, что скольжение дислокаций в них сопряжено с образованием антифазных границ, что, как известно, является энергетически невыгодным. С другой стороны, уменьшение числа систем скольжения в данных материалах приводит к снижению их пластичности и к росту прочности. Для данных интерметаллидных материалов из-за малого числа систем скольжения, можно ожидать зависимость механизмов деформации от кристаллографической ориентации НП по отношению к оси растяжения. Как отмечено выше, высокая прочность наноразмерных материалов объясняется их бездефектной структурой. Однако в работе [11] показана, на первый взгляд, парадоксальная возможность упрочнения НВ с помощью введения в их структуру такого дефекта как дисклинация. Данный эффект можно объяснить созданием полей внутренних напряжений, которые упрочняют НВ по отношению к определенным видам нагружения. Интересно продолжить исследования в данном направлении и выявить возможность упрочения НП путем создания в них системы внутренних напряжений.

Работа была выполнена в соответствии с Программой фундаментальных исследований ОЭММПУ РАН 160Э «Фундаментальные основы изменения структуры и физических свойств веществ под влиянием интенсивных воздействий, в том числе, с помощью волн и вибраций».

Целью диссертационной работы является определение методом молекулярно-динамического моделирования механизмов одноосного растяжения НП из упорядоченных сплавов МА1 и РеА1 с разной кристаллографической ориентацией и исследование влияния температуры и введенных дефектов на механизмы деформации.

Научная новизна

1. Методом молекулярно-динамического моделирования установлено, что одноосное растяжение бездефектных НП из сплавов №А1 и РеА1 с кристаллографической ориентацией [100](001) при температуре О К идет упруго вплоть до степени деформации выше 35%. Повышение температуры приводит к снижению степени упругой деформации.

2. Впервые установлено, что неоднородность упругой деформации бездефектных НП из сплавов №А1 и РеА1 с кристаллографической ориентацией [100](001) связана с обратимым расщеплением структуры пленки на домены с разной локальной упругой деформацией из-за существования области выпуклости на кривой зависимости энергии примитивной ячейки от однородной деформации.

3. Обнаружено, что механизм деформации НП из упорядоченных сплавов №А1 и РеА1 с кристаллографическими ориентациями [111] (110) и [557] (110) при одноосном растяжении связан в первом случае с деформационным двойникованием, а во втором - с дислокационным скольжением.

4. Показано, что введение призматических дислокационных петель приводит к упрочнению НП из сплава МА1 с ориентацией [100](001) за счет внутренних полей упругих напряжений.

Настоящая диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения.

Первая глава посвящена литературному обзору экспериментальных и теоретических данных по известным на сегодняшний день свойствам и механизмам деформации наноразмерных материалов, их получению и применению в промышленности. Приведены результаты экспериментальных исследований по растяжению и сжатию наностолбиков, проволок, усов, пленок и покрытий. Рассмотрены методики компьютерного моделирования позволяющие исследовать свойства и механизмы деформации наноразмерных материалов. Приведены данные атомистического моделирования по одноосному

растяжению/сжатию НВ и НП из чистых металлов и упорядоченных сплавов. Рассмотрена возможность упрочнения НВ и НП введением в их структуру дисклинации. В конце первой главы на основании проведенного литературного обзора сформулированы основные задачи диссертационной работы.

Во второй главе содержится методика создания исходной атомной структуры НП из упорядоченных сплавов NiAl и FeAl с разной кристаллографической ориентировкой, так же рассмотрен способ введения призматических дислокационных петель в структуру бездефектных НП. Представлен метод молекулярно-динамического моделирования одноосного растяжения с использованием программного пакета LAMMPS. Описаны многочастичные потенциалы межатомного взаимодействия, рассчитанные методом погруженного атома.

В третьей главе приводятся результаты молекулярно-динамического моделирования одноосного растяжения НП из сплавов NiAl и FeAl с кристаллографической ориентацией [100](001) при нулевой температуре. Описан механизм неоднородной упругой деформации, наблюдаемый при одноосном растяжении вдоль кристаллографического направления [100]. Приведены результаты температурной стабильности обнаруженного механизма деформации каждого из исследуемых сплавов.

Четвертая глава посвящена возможности упрочнения НП из сплава NiAl с кристаллографической ориентацией [100](001) с помощью введения в ее структуру дефектов, таких как призматические дислокационные петли. Исследован механизм деформации НП с данным типом дефектов, и проведен сравнительный анализ одноосного растяжения НП с дефектами и без них.

В пятой главе представляются результаты молекулярно-динамического моделирования одноосного растяжения НП из сплавов NiAl и FeAl с кристаллографической ориентацией [111](110) и [557](110) при температурах 0 К, 300 К и 1000 К. Анализируется структурные изменения НП в процессе ее

одноосного растяжения, и сравниваются данные предела прочности и текучести в зависимости от оси растяжения и температуры.

Практическая и научная значимость. Обнаруженные механизмы деформации интерметаллидных НП, нехарактерные для объемных материалов, имеют фундаментальное значение. Полученные в данной работе результаты по повышению прочности НП по отношению к растягивающим усилиям за счет введения, призматических дислокационных петель, создающих в НП выгодное распределение внутренних напряжений, могут быть использованы при создании тонких пленок на конструкционных деталях, где необходима высокая прочность поверхности.

Достоверность результатов, полученных с помощью компьютерного моделирования, обеспечена применением известного и хорошо апробированного метода молекулярной динамики, в котором для описания межатомного взаимодействия используются апробированные многочастичные потенциалы, что обеспечивало физическую непротиворечивость.

На защиту выносятся следующие основные результаты и положения:

1. Методика создания бездефектных НП, и пленок, содержащих призматические дислокационные петли.

2. Результаты мол екулярно-динамического моделирования одноосного растяжения бездефектных НП из сплавов №А1 и РеА1 с разной кристаллографической ориентацией при разных температурах.

3. Результаты молекулярно-динамического моделирования одноосного растяжения НП из сплава №А1 с кристаллографической ориентацией [100](001), содержащей призматические дислокационные петли.

4. Результаты молекулярно-динамического моделирования одноосного растяжения НП из сплавов №А1 и РеА1 с кристаллографическими ориентациями [111](110) и [557](110) при разных температурах.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на следующих конференциях и научных семинарах: XI Международная школа-семинар «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах (ЭДС)-2010» (Барнаул, 2010); Открытая школа-конференция стран СНГ «Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы (УМЗНМ) - 2010» (Уфа,

2010); Международная школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании» (Уфа,

2011); II Молодежная школа-конференция «Современные проблемы материаловедения» (Пицунда, 2011); Юбилейные XX Петербургские чтения по проблемам прочности, посвященные памяти профессора В.А. Лихачева (С.Петербург, 2012); LII Международная конференция «Актуальные проблемы прочности» (Уфа, 2012); Открытая школа-конференция стран СНГ «Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы (УМЗНМ) - 2012» (Уфа,

2012); Международная школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании» (Уфа,

2013); International Symposium on Atomistic Modeling for Mechanics and Multiphysics of Materials (Токио, 2013).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 12 научно-технических публикациях, включая 9 статей в изданиях из перечня рецензируемых журналов, рекомендуемых ВАК РФ.

Личный вклад автора состоит в проведении компьютерного моделирования и планировании последующих исследований, в обработке полученных результатов, в написании статей и тезисов докладов. Задачи диссертационной работы сформулированы научным руководителем Мулюков P.P. Обсуждение полученных результатов проводилось совместно с научным руководителем и соавторами публикаций при непосредственном участии соискателя. Автором диссертационной работы сформулированы основные выводы.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю д. ф.-м. н. Мулюкову Радику Рафиковичу, искреннюю

признательность своим соавторам д. ф.-м. н. Дмитриеву Сергею Владимировичу, к. ф.-м. н. Искандарову Альберту Маратовичу и Бабичевой Рите Исмагиловне за неоценимую помощь в обсуждении результатов. Автор благодарен своей семье, друзьям и коллегам за терпение, понимание и поддержку.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 5 глав, заключения и списка литературы из 152 наименований. Общий объем диссертации 112 страниц, в том числе 44 рисунка и 4 таблицы.

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Дисперсные металлические наноматериалы: получение, свойства

и применение

Согласно общепринятой терминологии, опубликованной в международном журнале «Наноструктурные материалы», наноматериалами называются материалы со средним размером частиц или структурных элементов, лежащим в диапазоне от 1 нм до 100 нм. Такие материалы широко исследуются научным сообществом, поскольку они обладают уникальными структурой и свойствами, и могут находить применение в электронике, технологиях обработки и хранения данных, катализе и т. д. Дисперсные наноматериалы состоят из ансамбля частиц малого размера, а объемные наноматериалы должны иметь размер не менее 0,3 мм и наноразмерые структурные элементы. Дисперсные наноматериалы, благодаря малости составляющих их частиц, обладают большой площадью поверхности, что влияет на их свойства и повышает их химическую активность. Из-за малого размера такие материалы обладают уникальными физико-механическими свойствами, поскольку их размер соизмерим с такими физическими величинами, как длина свободного пробега электронов и фононов, размеры магнитного домена, критического размера зародыша новой фазы и т. п. Эти особенности вызывают большой интерес к исследованию свойств и механизмов деформации наноматериалов, а так же к поиску путей практического применения таких материалов.

По геометрическим признакам наноматериалы еще в 1993 году были разделены на 4 группы (рисунок 1.1): ноль-мерные (атомные кластеры и частицы), одномерные (волокна, нанотрубки, усы и т. п.) двумерные (тонкие пленки, покрытия и т. п.) и трехмерные (нанокристаллические и нанофазные материалы) [12]. Сегодня существует насколько разновидностей наноматериалов (рисунок 1.2): консолидированные материалы, нанополупроводники,

нанополимеры, фуллерены и нанотрубки, наночастицы и нанопорошки, нанопористые материалы и супромолекулярные структуры [13].

Рисунок 1.1. - Типы наностркутурных материалов: 0 - атомные кластеры и частицы; 1 - мультислои; 2 -ультрамелкозернистые покрытия; 3 - объемные

нанокристаллические материалы [12]

Рисунок 1.2. - Основные виды наноматериалов [13]

По форме кристаллитов наноматериалы подразделяются на волокнистые (столбчатые), слоистые (пластинчатые) и равноосные, у которых диаметр волокна, толщина слоя и размер зерна не превышают 100 нм. Исследования показали, что наиболее сильное изменение свойств наноматериалов наблюдается

у волокнистых и слоистых материалов, к которым относятся НВ, НП, металлические усы, наностолбики и т. п. Так, например, прочность таких материалов близка к теоретическому пределу [14-19]. Поэтому рассмотрим более подробно методы получения, свойства и перспективы применения таких дисперсных материалов.

1.1.1. Методы получения дисперсных наноматериалов

Получение наноматериалов можно условно разделить на два принципиально разных подхода «сверху-вниз» и «снизу-вверх». Подход «сверху-вниз» основан на изменении физических величин до нанометрического размера с помощью механической или какой-либо иной обработки. Одним из известных методов получения объемных металлических наноматериалов с использованием технологии «сверху-вниз», является интенсивная пластическая деформация [2029], ее осуществляют различными методами: кручение под квазигидростатическим давлением, равноканальное угловое прессование, всесторонняя изотермическая ковка и т. п. Данные методы наноструктурирования позволяют получать объемные нанокристаллические материалы, которые не являются объектами исследования данной диссертационной работы и не будут рассмотрены далее.

Технология «снизу-вверх» основана на том, что создание материала осуществляется на атомно-молекулярном уровне. Типичным примером такого подхода могут служить: синтез нанокристаллических порошков, осаждение на подложку, эпитаксия, сканирующая туннельная и атомно-силовая микроскопия и т. п. Такие технологии более пригодны для получения дисперсных наноматериалов.

Наиболее простым и широко применяемым методом получения дисперсных наноматериалов, является газофазный синтез или конденсация паров, который позволяет получить изолированные наночастицы с помощью испарения металла, сплава или полупроводника в атмосфере инертного газа низкого давления при

контролируемой температуре, с последующей конденсацией пара вблизи или на холодную подложку. Впервые испарением металлов {Ъп, С(1, Бе, Аб) в вакууме, а так же в углекислом газе, азоте и водороде занимался немецкий ученый В. Калыпуттер в 1912 году [30,31], который установил, что размер получаемых частиц зависит от атомного веса газа и от приложенного давления. Газофазным синтезом получают частицы с размерами от 2 нм до нескольких сотен нанометров. Важно так же, что структура нанокристаллитов не содержит дислокаций, но в них могут формироваться дисклинации, образование которых в очень малых кристаллитах более выгодно, чем образование дислокаций [32]. В работах [33,34] было установлено, что соотношение исходных компонентов газовой фазы и температуры влияет на форму получаемых наночастиц. Были получены частицы С<18 в форме лент, иголок, усов, пластин, нитей и трубок. В работах [35,36] исследовано формирование нанопроволки из паровой фазы. Данным методом получают наночастицы не только из чистых металлов таких, как серебро и медь [37], иттрий [38] и цирконий [39], но и сплавы на основе железа: Ре-№, Бе-Мп, Ре-Сг, Ре-Р1, Ре-Со [40-42].

Один из хорошо развитых и популярных методов получения компактных нанокристаллических материалов является метод компактирования нанопорошков, описанный авторами в работах [43-45]. Эта технология основывается на испарении и конденсации нанокристаллических частиц, осаждаемых на холодную подложку, после чего в вакууме проводится предварительное и затем окончательное прессование полученного нанокристаллического порошка. Недостатком данного метода является высокая пористость, поэтому для получения компактных (плотных) нанокристаллических материалов целесообразно применять высокотемпературный отжиг после прессования компакта. Сегодня одним из перспективных методов получения высокоплотных компактных нанокристаллических материалов является спекание под высоким давлением (более ЮГПа) [46,47], при этом размер кристаллитов в

материале из порошка ТИМ, полученного таким методом, не превышал 60 нм, а относительная плотность образца достигала 92-93%.

Еще одним методом получения дисперсных наноматериалов является самораспространяющийся высокотемпературный синтез, который основан на методах компактирования порошков. Первоначально осуществляется холодное компактирование порошков под высоким давлением, после чего полученный образец .подвергается нагреванию с помощью электрического тока, что инициирует начало самораспространяющегося синтеза. Вспышка за счет электрического тока возникает на одной из поверхностей образца, с которой начинается распространение волны горения приводящей к последовательному волновому синтезу всего материала [48-49]. Данным методом получают компактные наноматериалы, чаще всего из интермеллидных сплавов [50]: №Тл [51-54], №А1 [55-58], А13№2 [59] и т.п. Однако получаемые образцы могут обладать достаточно высокой относительной пористостью около 40-50%, что влияет на свойства данных материалов. Данный метод позволяет получать стабильные декагональные квазикристаллы А1-№-Со [60], которые обладают периодичностью структуры в одном из кристаллографических направлениях.

Для получения пленок и покрытий используют осаждение на холодную или теплую подложку, при этом слой нанокристаллического материала не содержит пор, если толщина пленки не больше нескольких микрометров. Осаждение на подложку может происходить из паров газа, коллоидного раствора или плазмы.

При осаждении из паров, металл испаряется в вакууме, в азотной или кислородной атмосферах, а размер кристаллитов в пленке регулируется за счет скорости испарения и температуры подложки. Этим способом получают интерметаллидные пленки [61].

При осаждении из плазмы используется инертный газ для поддержания электрического разряда, а толщина, непрерывность пленки и размер кристаллитов регулируется параметрами разряда и давлением газа. Воздействуя на хром плазмой, авторы в работах [62-63] нанесли на медную подложку хромовую

пленку со средним размером кристаллитов 20 нм. При этом пленка толщиной 500 нм имела аморфную структуру, а при большей толщине в ней формировалась кристаллическая структура.

Разновидностью осаждения из плазмы является магнетронное распыление, которое позволяет использовать катоды из различных соединений, а не только из металлов и сплавов, что снижает температуру подложки на 100-200 К. Этим методом получают аморфные и нанокристаллические пленки. В работе [64] с помощью магнетронного распыления были получены интерметаллидные пленки NÍ3AI со средним размером кристаллитов 20 нм.

Осаждением из коллоидных растворов получают полупроводниковые пленки. Этот метод включает в себя подготовку раствора, осаждение на подложку, сушку и отжиг. Данным методом были получены полупроводниковые пленки ZnO, Sn02, ТЮ2, W03 [65-67].

Традиционным методом получения и нанесения пленок на покрытия является химическое и физическое осаждение из газовой фазы (CVD и PVD). Обычно кристаллиты в таких пленках имеют достаточно большой размер, но в многофазных или в многослойных CVD-пленках можно получить достаточно мелкую наноструктуру [68,69].

На основе метода химического испарения и осаждения пленок в сверхвысоком вакууме появилась молекулярно-лучевая эпитаксия (molecular beam epitaxy) [70], которая позволяет создавать высококачественные тонкие пленки и гетероструктуры. Рост пленок при молекулярно-лучевой эпитаксии определяется кинетикой взаимодействия нескольких пучков атомов или молекул с поверхностью нагретой монокристаллической подложки в сверхвысоком вакууме <1,3x10" Па. Молекулярно-лучевая эпитаксия позволяет при правильно выбранной температуре подложки и отношении интенсивности падающих атомных или молекулярных пучков получать монокристаллы высокой частоты, выращивать сверхтонкие структуры, получать бездефектные поверхности, создавать структуры со сложным профилем [71-73].

1.1.2. Свойства и применение дисперсных наноматериалов

Наноматериалы, занимая промежуточное место между объемными материалами и молекулами, обладают уникальными свойствами. Одним из наиболее важных свойств нанодисперсных материалов является их высокая прочность. Так, например, авторами в работах [62,63] обнаружено, что твердость хромовой пленки, нанесенной на медную подложку, составляет 20 ГПа. Это обусловлено образованием сверхпересыщенных твердых растворов примесей внедрения (С, Ы) в хроме.

Эксперименты по сжатию наностолбиков из молибденового сплава, выращенных на подложке №А1, показали, что предел текучести аТ таких материалов достигает величины 9 ГПа [2]. При этом ат возрастало с уменьшением диаметра столбика, т. е. наблюдался размерный эффект. Подобный эффект был также описан в целом ряде других работ [3,74-76], основанных на результатах, полученных при растяжении и сжатии НВ и наностолбиков из Ag, N1 и Мо. Авторами работы [3] установлено, что уменьшение диаметра НВ приводит к возрастанию не только предела текучести ат, но и таких параметров, как предел прочности а в и модуль Юнга Е (модуль упругости) (рисунок 1.3 (а) и (б) соответственно). Уменьшение длины волокна приводит к уменьшению всех трех параметров, указанных выше. Такая закономерность связана с возрастанием или убыванием влияния свободной поверхности при уменьшении диаметра или увеличении длины дисперсных наноматериалов соответственно.

Отметим, что для усов при растяжении то же наблюдался размерный эффект, т. е. прочность нитевидных кристаллов возрастала с уменьшением их диаметра. Подобной зависимостью обладают и магнитные свойства металлических усов, в частности, коэрцитивная сила возрастает с уменьшением диаметра нитевидного кристалла. Так в работе [77] на усах железа было установлено, что значение коэрцитивной силы тем ближе к теоретической коэрцитивной силе, чем меньше диаметр исследуемого образца. Действительно, идеальный кристалл Ре, намагниченный вдоль направления [100], должен оставаться намагниченным до

тех пор, пока магнитное поле, действующее в противоположном направлении, не достигнет величины теоретической коэрцитивной силы 44-45 кА/м (при температуре 20°С), но обычно образцы чистого железа имеют коэрцитивную силу от 1 до 80 А/м. Это связанно с неравномерным зарождением доменов около поверхностных дефектов образца. В тонких усах коэрцитивная сила достигает величины 38 кА/м, что на 15% ниже теоретического значения, из-за содержания небольшого количества дефектов кристаллической решетки.

140

140

Dfrmeter (nm)

Diameter (mm)

Рисунок 1.3. — Предел прочности ав и предел текучести ат (а), а так же модуль Юнга Е (б) в зависимости от диаметра НВ из Ag [3]

Тонкие пленки или НП так же обладают размерным эффектом. Авторами в работе [78] установлено, что с уменьшением толщины НП из меди возрастает предел текучести ат. Аналогичная закономерность наблюдалась в работе [79] при растяжении многослойной пленки Ag/Cu.

На ряду с высокой твердостью и прочностью, тонкие пленки могут обладать и очень большим магнитосопротивлением, несмотря на их большое электросопротивление. Это свойство было обнаружено Фуджимори с соавторами [80] на тонкой гранулированной пленке Со-А1-0. Авторы предположили, что это уникальное свойство связано с гранулированной металл-оксидной микроструктурой, содержащей металлические наночастицы, внедренные в матрицу из неметаллического изолирующего оксида.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Букреева, Карина Александровна, 2014 год

Список литературы

1. Ogata S., Li J., Yip S. Ideal Pure Shear Strength of Aluminum and Copper // Science. - 2002. - V. 298. - P. 807-811.

2. Bei H., Shem S., George E.P., Miller M.K., Herbert E.G., Pharr G.M. Compressive strengths of molebdenum alloy micro-pillars prepared using a new technique // Scripta Materialie. - 2007. - V. 57. - P. 397-400.

3. Zhu Y., Qin Q., Xu F., Fan F., Ding Y., Zhang Т., Wiley B.J., Wang Z.L. Size effects on elasticity, yielding, and fracture of silver nanowires: In situ experiments // Phys. Rev. B. - 2012. - V. 85. - 045443.

4. Brenner S.S. Plastic Deformation of copper and silver whiskers // J. Appl. Phy. -1957.-V. 28.-P. 1023-1026.

5. LiS., DingX., Deng J., LookmanT., Li J., RenX., Sun J., SaxenaA. Superelasticity in bcc nanowire by a reversible twinning mechanism // Phys. Rev. B. - 2010. - V. 82. - 205435.

6. Cheng Q., Wu H.A., Wang Y., Wang X.X. Pseudoelasticity of Cu-Zr nanowires via stress-induced martensitic phase // Appl. Phys. Let. - 2009.- V. 95. - 021911.

7. Sutrakar V.K., Mahapatra D.R. Stress-induced phase transformation and pseudo-elastic/pseudo-plastic recovery in intermetallic Ni-Al nanowires // Nanotechnology. - 2009. - V. 20. - 295705.

8. Greer J.R., Oliver W.C., Nix W.D. Size dependence of mechanical properties of gold at the micron scale in the absence of strain gradients // Acta Mater. - 2005. -V. 53.-P. 1821-1830.

9. Diao J., Gall K., Dunn M.L. Surface stress driven reorientation of gold nanowires // Phys. Rev. B. - 2004. V. 70. - 075413.

10. Sutrakar V.K., Mahapatra D.R. Superplasticity in intermetallic NiAl nanowires via atomistic simulations // Mater. Lett. - 2010. - V. 64. - P. 879-881.

11. Zhou K., Nazarov A.A., Wu M.S. Atomistic simulation of the tensile strength of a disclinated bicrystalline nanofilm // Phil. Mag. - 2008. - V. 88. - № 27. - P. 31813191.

12. Siegel R.W. Nanostructured materials. Mind over matter // Nanostructured materials. - 1993. - V. 3. - P. 1-18

13. Наноматериалы, нанопокрытия, нанотехнологии: Учебное пособие / Азаренков Н.А., Береснев В.М., Погребняк А.Д., Маликов JI.B., Турбин П.В. - X.: ХНУ имени В.Н. Каразина, 2009. - 209 с.

14. Zhu Т, Li J. Ultra-strength materials // Prog. Mater. Sci. - 2010. - V. 55. - P. 710757.

15. Iskandarov A.M., Dmitriev S.V., UmenoY. Temperature effect on ideal shear strength of A1 and Cu // Phys. Rev. B. - 2011. - V. 84. - 224118.

16. Букреева K.A., Искандаров A.M., Дмитриев C.B., UmenoY. Влияние температуры и дефектов на прочность углеродных нанотрубок // Письма о материалах. - 2013. - Т. 3. - С. 318-321.

17. Букреева К. А., Искандаров A.M., Дмитриев С.В., UmenoY., Мулюков P.P. Теоретическая прочность на сдвиг ОЦК- и ГПУ-металлов // Физика твердого тела. - 2014. - Т. 56. - Вып. 3. - С. 417-422.

18. Bei Н., Shim S., George Е.Р., Miller М.К., Herbert E.G., Pharr G.M. Compressive strengths of molybdenum alloy micro-pillars prepared using a new technique // Scripta Materialia. - 2007. - V. 57. - P. 397-400.

19. ZhyY., QinQ., XuF., FanF., Ding Y., Zhang Т., Wiley В.J., WangZ.L. Size effects on elasticity, yielding, and fracture of silver nanowires: In situ experiments // Phys. Rev. B. - 2012. - V. 85. - 045443.

20. Мулюков P.P., Имаев Р.И., Назаров H.A. Деформационные методы получения, многоуровневая структура и свойства наноструктурных материалов // Вопросы материаловедения. - 2008. - №2. - С. 20-32.

21. Segal V.M. Materials processing by simple shear // Mater. Sci. Engineer. A. -1995.-V. 197,-№2.-P. 157-164.

22. Mulyukov R.R., Nazarov A.A., Imayev R.M. Analysis of the Fundamental Mechanisms and Efficiency of the Deformation Methods of Nanostructuring. // Materials Science Forum. - 2008. - V. 584-586. - P. 29-34.

23. RempelA.A., GusevA.I., Mulyukov R.R., Amirkhanov N.M. Microstructure, microhardness and magnetic susceptibility of submicrocrystalline palladium // Nanostuct. Mater. - 1996. - V. 7. - № 6. - P. 667-674.

24. Mulyukov R.R., Nazarov A.A., Imayev R.M. Current status of research and development on superplasticity at the Institute for Metals Superplasticity Problems // Mater. Sei. Forum. - 2013. - V. 735. - P. 403-408.

25. Нугманов Д.P., Ситдиков О.Ш., Маркушев M.B. О формировании мелкозернистой структуры в массивных заготовках из магниевого сплава MA 14 при всесторонней изотермической ковке // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. — 2012. - Т. 9. - Вып. №2. -С. 230-235.

26. Мулюков P.P., Шарипов И.З., Букреева К.А., Биткулов И.Х. Кинетика изменения намагниченности насыщения при отжигах инварного сплава Fe-36% Ni, подвергнутого интенсивной пластической деформации // ФММ. -2010. - Т. 109. - № 3. - С. 253-256.

27. Мулюков P.P., Биткулов И.Х., Букреева К.А. Влияние наноструктурирования на фазовый состав и намагниченность насыщения инварного сплава Fe-36% Ni // Письма о материалах. - 2011. - Т. 1. - С. 70-72.

28. Галлеев P.M., Валиахметов O.P., Хасанова Г.Ф., Мулюков P.P. Формирование ультрамелкозернистой структуры в сплаве Zr-2,5%Nb методом всесторонней изотермической ковки // Перспективные материалы. - 2013. - Спец. вып. № 15.-С. 40-43.

29. Мулюков P.P., Имаев P.M., Назаров A.A. Принципы получения ультрамелкозернистых материалов // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. - 2013. - № 4-1 (182). - С. 190-203.

30. Kohtschutter V., Ehters С. Versuche uder Kondensation von Metalldamplen // Ztschr. Electrochem. - 1912. - Bd. 18. - № 16. - P. 373-380.

31. Kohtschutter V., Noll N. Uder feine Metallzerteilungen // Ztschr. Electrochem. -1912. Bd. 18. № 18. P. 419-428.

32. Владимиров В.И., Романов А.Е. Дисклинации в красталлах. - Ленинград: Наука. 1986. 223 с.

33. БулахБ.М., Шефталь Н.Н. Механизм роста кристаллов сульфида кадмия из газовой фазы // Рост кристаллов. М.: Наука. - 1974. - Т. 10. -С. 115-134.

34. Ген М.Я.. Миллер А.В. Левитационный метод получения ультрадисперсных порошков металлов // Поверхность. - 1983. - № 2. - С. 150-154.

35. ЖачукР.А., Тийс С.А., Ольшанский Б.З. Формирование наноточек и нанопроволок серебра на поверхности Si (557) // Письма в ЖЭТФ. - 2004. -Т. 79. - № 8. - С. 467-470.

36. Котляр В.Г., Саранин А.А., Зотов А.В., Лифшиц В.Г., Куянов И.А., Чукуров Е.И., Касьянов Т.В. Низкоразмерные структуры метллов на поверхности кремния // Вест. ДВО РАН. - 2005. - № 1. - С. 103-115.

37. Петров Ю.И. Поглощение света малыми частицами Ag, Си, Al, Se // Оптика и спектроскопия. - 1969. - Т. 27. - № 4. - С. 665-673.

38. Shandan G., Hahn Н., Parker J.C. Nanostructured yttria: synthesis and relation to microstructure and properties // Scripta Metal. Mater. - 1991. V. 25. - № 10. -P. 2389-2393.

39. Hahn H., Averback R.S. The production of nanocrystalline powders by magnetron sputtering // Appl. Phys. - 1990. - V. 67. - № 2. - P. 1113-1115.

40. Petrov Yu.I., Shafranovsky E.A., Baldokhin Yu.V., Kachetov G.A. On ferro- and antiferromagnetic ordering in ultrafine particles of Fe-rich Fe-Ni and Fe-Mn allous // Appl. Phys. - 1999. - V. 86. - № 12. - P. 7001-7005.

41. Petrov Yu.I., Shafranovsky E.A. exhibition of high- and low-spin states of the high-temperature fee phase in nanoparticles of Fe, Fe-rich and Co-rich alloys // J. Nanoparticle Reserch. - 2001. - V. 3. - № 5-6. - P. 417-430.

42. Petrov Yu.I., Shafranovsky E.A., Krupyanskii Yu.F., Essine S.V. Structure and Mossbauer spectra for the Fe-Cr system: From bulk alloy to nanoparticles // Appl. Phys. - 2002. -V. 91. - № 1. - P. 352-361.

43. GleiterH. Materials with ultra-fine grain size 11 Deformation of Polycrystals: Mechanisms and Microstructures / Eds. N. Hanson, A. Horswell, T. Leffers and H. Lithilt. - Roskilde, Denmark: Ris. Nat. Laboratory. - 1981. - P. 15-21.

44. GleiterH., MarquardtP. Nanocrystalline structures - on approach to new materials? // Zischr. Metallkunde. - 1984. - V. 75. - № 4. - P. 263-267.

45. Siegel R.W., HahnH. Nanophase materials // Current Trends in Physics of Materials / Eds. M. Yussouff. - Singapore: Worl Sci. Publ. Co. - 1987. - P. 403420.

46. Андриевский P.A., Урбанович B.C. Свойства нанокристаллических материалов на основе нитрида титана, полученных спеканием при высоких давлениях // Физикохимия ультродисперсных систем. Сборник научных трудов V Всерос. конф. Екатеринбург: УрО РАН. - 2001. — Т. 2. - С. 118-123.

47. Urbanovich V.S. Consolidation of nanocrystalline materials at high pressures // Nanostructured Materials. Science and Technology / Eds. G.M. Chow, N.I. Noskova. NATO ASI Ser. 3. - V. 50. - Kluwer Academic Press, Netherland, Dordrecht. - 1998. - P. 405-424.

48. Frankhouser, W.L., Brendley, K.W., Kieszek, M.C., Sullivan, S.T. Gasless Combustion synthesis of refractory compounds. Noyes, Park Ridge. - 1985.

49. Makino A. Fundamental aspects of the heterogeneous flame in the self-propagating high-temperature synthesis (SHS) process // Progress in Energy and Combustion Science. - 2001. - V. 27. - P. 1-74.

50. Итин В.И., Найбороденко Ю.С. Высокотемпературный синтез интерметаллических соединений. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 1989. - 214 с.

51. Тау B.Y., GohC.W., GuY.W., Lim C.S., YongM.S., Но M.K., MyintM.H. Porous NiTi fabricated by self-propagating high-temperature synthesis of elemental powders // J. of Mater. Proc. Technol. - 2008. - V. 202. - P. 359-364.

52. Chung C.Y., Chu C.L., Wang S.D. Porous TiNi shape memory alloy with high strength fabricated by self-propagating high-temperature synthesis // Mat. Let. -2004. - V. 58. - P. 1683-1686.

~ 10453. KitamuraK., KuchidaT., InadaT., Yoshimi Y. Shape memory characteristics of TiNi casting alloys made by using self-propagating high-temperature synthesis // Mat. Scienc. And Eng. A. - 2006. - V. 438-440. - P. 675-678.

54. Hu G., Zhang L. Numerical investigation of sintering porous NiTi shape memory alloy by self-propagating high-temperature synthesis // Сотр. Mat. Scienc. -2008.-V. 42.-P. 558-563.

55. Marin-Ayral R.M., DumezM.C., Tedenac J.C. Influence of high gas pressure on combustion synthesis of the solid-solid reaction of NiAl compound // Mater. Res. Bulletin. - 2000. - V. 35. - P. 233-243.

56. Biswas A., Roy S.K., Gurumurthy K.R., Prabhu N., Banerjee S. A study of self-propagating high-temperature synthesis of NiAl in thermal explosion mode // Acta Mat. - 2002. - V. 50. - P. 757-773.

57. Pascal C., Marin-Ayral R.M., Tedenac J.C. Joining of nicel monoaluminide to a superalloy substrate by high pressure self-propagating high-temperature synthesis // J. of Alloys and Compounds. - 2002. - V 337. - P. 221-225.

58. Nikbakht R., Assadi H. Phase-field modeling of self-propagating high-temperature synthesis of NiAl // Acta Mat. - 2012. - V. 60. - P. 4041-4053.

59. Li Y., Nan Y., Guo W., Che H., Fan Q. Dissolution-precipitation-decomposition crystallization mechanism of self-propagating high-temperature synthesis of А13№г // Intermetallics. - 2010. - V. 18. - P. 179-187.

60. Корчагин M.A., Бохонов Б.Б. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез квазикристаллов // Физика горения и взрыва. -2004. - Т. 40. - № 4. - С. 74-81.

61. Hofler H.I., Hahn Н Averback R.S. Diffusion in nanocrystalline materials // Defect and Diffusion Forum. - 1991. - V. 75. - № 1. - P. 195-210.

62. Дудко Д.А., Алешин В.Г., Барг A.E. и др. О природе высокой твердости вакуумно-осажденного хрома // Доклады АН СССР. - 1985. - Т. 285. - № 1. -С. 106-109.

~ 10563. БергА.Е., Дубовичкая В.Н., Дудко Д.А., ЛариковЛ.Н. Образование аморфной фазы на основе хрома при ионно-плазменном осаждении // Металлофизика. - 1987. - Т. 9. - № 4. - С. 118-119.

64. Van Swygenhoven Н., Boni P., Paschoud F. et. al. Nanostructured N13AI produced by magnetron sputtering // Nanostruct. Mater. - 1995. - V. 6. - № 5-8. - P. 739742.

65. BedjiaL, Hotchandani S., KamatP.V. Photoelectrochemistry of quantized WO3 colloids. Electron Storage electrochromic and photoelectrochromic effects // J. Phys. Chem. - 1993. - V. 97. - № 42. - P. 11064-11070.

66. Yoshiki H., Hashimoto K., Pujishima A. Reaction mechanism of electroless metal deposition using ZNo thin film (I): process of catalys formation // J. Electrochem. Soc. - 1995. - V. 142. - № 2. - P. 428-432.

67. Kavan L., Stata t., Gratzel M., Fitzmaurice D., Shklover V. Quantum size effects in nanocrystalline semiconducting ТЮ2 layers prepared by anodic oxidative hydrolysis of TiCl3 // J. Phys. Chem. - 1993. - V. 97. - № 37. - P. 9493-9498.

68. Андриевский P.A. Синтез и свойства пленок фаз внедрения // Успехи химии. - 1987. - Т. 66. - № 1. - С. 57-77.

69. Андриевский Р.А., Получение и свойства нанокристаллических тугоплавких соединений // Успехи химии. - 1994. - Т. 63. - № 5. - С. 431-448.

70. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры / Под ред. Л. Ченга, К. Плога. -М.: Мир, 1989. - 584 с.

71. Алферов Ж.И. Двойные гетероструктуры: концепции и применения в физике, электронике и технологии // УФН. - 2002. - Т. 172. - № 9. - С. 1072-1086.

72. Леденцов Н.Н., Устинов В.М., Щукин В.А. и др. Гетероструктуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры // ФТП. - 1998. - Т. 32. -№4.-С. 385-410.

73. Grundmann М., Christen J., Ledentsov N.N. et al. Ultranarrow luminescence lines from single quantum dots // Phys. Rev. Lett. - 1995. - V. 74. - № 20. - P. 40434046.

74. Frick С.Р., Clark E.G., Orso S., Schneider A.S. Arzt E. Size effect on strength and strain hardening of small-scale [111] nikel compression pillars // Mat. Sci. Eng. A.

- 2008. - V. 489. - P. 319-329.

75. Kim J-Y., JangD., Greer J.R. Crystallographic orientation and size dependence of tension-compression asymmetry in molybdenum nano-pillars // International Journal of Plasticity. - 2012. - V. 28. - P. 46-52.

76. Kim J.-Y., Greer J.R. Tensile and compressive behavior of gold and molybdenum single crystals at the nano-scale // Acta Mat. - 2009. - V. 57. - P. 5245-5253.

77. DeBlois R.W., Graham C.D. Domain observations on iron whiskers // J. Appl. Phys. - 1958. -V. 29.-P. 931-937.

78. YuD.Y.W., SpaepenF. The yield strength of thin copper films on Kapton // J. Appl. Phys. - 2004. - V. 95. - № 6. - P. 2991-2997.

79. Huang H., Spaepen F. Tensile testing of free-standing Cu, Ag and A1 thin films and Ag/Cu multilayers // Acta Mat. - 2000. - V. 48. -P. 3261-3269.

80. Fujimori H., Mitani S., Ohnuma S. Tunnel-typr GMR in metal-nonmetal granular alloy thin films//Mater. Sci. Eng. B. - 1995. - V. 31. - № 1-2. - P. 219-223.

81. Хоникомб P. Пластическая деформация металлов. - M.: Мир, 1972. - 408 с.

82. Zhu Т., Li J., Samanta A., Leach A., Gall К. Temperature and strain-rate dependence of surface dislocation nucleation // Phys. Rev. Lett. - 2008. - V. 100.

- 025502.

83. Price P.B. Pyramidal glide and the formation and climb of dislocation loop in neaely perfect zinc ciystals // Philos. Mag. -I960. - V. 5. - № 57 - P. 873-886.

84. Price P.B. Nucleation and growth of twins in dislocation-free zinc // Proc. Roy. Soc. - 1961. - A260. - P. 251-262.

85. Кушнир И.П., Осипьян Ю.А. // Сборник «Дислокации в металлах и вопросы прочности», М. 1961. - С. 15.

86. Gordon J.E. // Growth and perfection of crystals (Cooperstown Conference), N.Y. 1958.-P. 219.

87. Bacon R. Growth, structure and properties of graphite whiskers // J. Appl. Phys. -1960. - V. 31. -№ 2. - P. 283-290.

88. Gyulai Z. Festigkeits und plastizitatseigenschaflen von NaCl-nadelkristallen // Z. Phys. - 1954.-V. 138.-P. 317-321.

89. Колобов Ю.Р., Кашин O.A., ДударевЕ.Ф., ВалиевР.З., Столяров В.В., Сагымбаев Е.Е. Высокопрочный наноструктурный титан для медицинских имплантов // Перспективные материалы. - 2001. - № 6. - С. 55-59.

90. Рыжонков Д.И., Левина В.В., Дзидзигури Э.Л. Наноматериалы. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2008. - 365 с.

91. ВдовинВ.А. Нанометровые металлические пленки в датчиках мощных СВЧ импульсов // III Всероссийская конференция «Радиолокации и радиосвязи» -ИРЭ РАН, 26-30 октября 2009 г. - С. 832-835.

92. Надгорный Э.М. Свойтсва нитевидных кристаллов // Успехи физических наук.. - 1962. - Т. LXXVII. - Вып. 2. - С. 201-227.

93. ZhuY.T., WuX.L., LiaoX.Z., Narayan J., KecskesL.J., Mathaudhu S.N. Dislocation-twin interactions in nanocrystalline fee metals // Acta Mater. - 2011. -V. 59.-P 812-821.

94. Ma E., Wang Y.M., Lu Q.H., Sui M.L., Lu L., Lu K. Strain hardening and large tensile elongation in ultrahigh-strength nano-twinned copper // Appl. Phys. Lett. -2004.-V. 85.-4932.

95. Lu K., LuL., Suresh S. Strengthening materials by engineering coherent internal boundaries at the nanoscale // Science. - 2009.- V. 324. - P. 349-352'.

96. Deng C., Sansoz F. Enabling ultrahigh plastic flow and work hardening in twinned gold nanowires // Nano Lett. - 2009. - V. 9. - P. 1517-1522.

97. Savin A.V., Kikot I.P., Mazo M.A., Onufriev A.V. Two-phase stretching of molecular chains // PNAS. - 2013. - V. 110(8). - P. 2816-2821.

98. Yalcinkaya Т., Brekelmans W.A.M., Geers M.G.D. // J. Mech. Phys. Solids. -2011.-V. 59. - № l.-P. 1-17.

99. Yalcinkaya Т., Brekelmans W.A.M., Geers M.G.D.// Int. J. Solids Struct. - 2012. - V. 49. - P. 2625-2636.

100. Klusemann В., YalcinkayaT. Plastic deformation induced microstructure evolution through gradient enhanced crystal plasticity based on a non-convex Helmholtz energy // Int. J. Plasticity. - 2013. - V. 48. - P. 168-188.

101. Parr R.G. On the genesis of a theory // International Journal of Plasticity. - 1990. -V. 37.-P. 327-347.

102. Allen L.C., Karo A.M. Basis functions for ab initio calculations // Rev. Mod. Phys. - 1960.-V. 37.-P. 275-285.

103. Dorsett H., White A. Overview of molecular modelling and ab initio molecular orbital methods suitable for use with energetic materials // DSTO Formal Reports / Weapons Systems Division Aeronautical and Maritime Research Laboratory. St. Petersburg, 2000.

104. Jelinck P., Perez R., Ortega J., Flores F. First-principles simulations of the stretching and final breaking of A1 nanowires: mechanical properties and electronical conductance // Phys. Rev. B. - 2003. - V. 68. - 085403(6).

105. Sob M., FriakM., Vitek V. Theoretical strength and onset of yielding in nanoindentation // Nanotech. - 2002. - V. 2. - P. 279-282.

106. Allen M.P., Tildesley D.L. Computer simulation of liquids. Oxford: Clarendon Press, 1989.

107. Plimpton S.J. Computational Limits of Classical Molecular-Dynamics Simulations // Сотр. Mat. Sci. - 1995. - V. 4. - P. 361-264.

108. Plimpton S.J. Fast parallel algorithms for short-range molecular dynamics // J. Сотр. Phys. - 1995.-V. 117. - P. 1-19.

109. Kruger J.K., Muller U., Bactavatchalou R., Mainka J., Gilow Ch., Possart W., Tschope A., Alnot P., Rouxel D., Sanctuary R., Wetzel B. The generalized Cauchy relation as an universal property of the amorphous state // J. Physique. IV France. -2005.-№ 129.-P. 45-49.

110. Лагунов В.А., Сннанн А.Б. Компьютерное моделирование деформирования и разрушения кристаллов // ФТТ. - 2001. - Т. 43. - № 4 - С. 644-650.

111. Ercolessi F., Parinello М., Tosatti Е. Simulation of gold in the glue model // Phil. Mag. A. - 1988. - V. 58. - P. 215-219.

lO. Старостенков М.Д., Денисова Н.Ф., Полетаев Г.М., Холодов Н.Б., Попова Г.В. Компьютерный эксперимент: его место, методы, проблемы, некоторые достижения в физике твердого тела // Вестник карагандинского университета. - 2005. - № 4. - С. 101-113.

ИЗ. Ракитин Р.Ю.. Исследование механизмов диффузии по границам зерен в ГЦК металлах. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.ф.-м.н. -Барнаул, 2006. - 23 с.

114. Старостенков М.Д., Холодова Н.Б., Полетаев Г.М., Попова Г.В., Денисова Н.Ф., Демина И.А. Компьютерное моделирование структурно-энергетических превращений в нанокристаллах и низкоразмерных системах // Ползуновский альманах. - 2003. - № 3-4. - С. 115-117.

115. Daw M.S., BaskesM. Diatomic molecules according to the wave mechanics. II. Vibrational levels // Phys. Rev. B. - 1984. - V. 29. - P. 6443-6453.

116. Daw M.S., BaskesM. Embedded-atom method: Derivation and application to impurities, surfaces, and other defects in metals // Phys. Rev. B. - 1984.- V. 29. -P. 6443-6453.

117. Foiles S., Daw M.S., BaskesM. Embedded-atom-method functions for the fee metals Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, and their alloys // Phys. Rev. B. - 1986. - V. 33. -P. 7983-7991.

118. Полетаев Г.М. Атомные механизмы структурно-энергетических превращений в объеме кристаллов и вблизи границ зерен наклона в ГЦК металлах. Автореферат диссертации на соискание ученой степени д. ф.-м. н. -Барнаул, 2008.-38 с.

119. Liang W., Zhou М., Ке F. Shape memory effect in Cu nanowires // Nano Lett. -2005.-V. 5.-P. 2039-2043.

120. Liang W., ZhouM. Atomistic simulations reveal shape memory of fee metal nanowires // Phys. Rev. B. - 2006. - V. 73. - 115409.

121. Park H.S., Gall K., Zimmerman J.A. Shape memory and pseudoelasticity in metal nanowires // Phys. Rev. Lett. - 2005. - V. 95. - 255504.

122. ParkH.S., Ji C.J. On the thermomechanical deformation of silver shape memory nanowires // Acta Mater. - 2006. - V. 54. - P. 2645-2654.

123. TadmorE.B., Bernstein N. A first principles measure for the twinnability of FCC metals // J. Mech. Phys. Solids. - 2004. - V. 52. - P. 2507-2519.

124. Swygenhoven H.V., DerletP.M., Froseth A. G. Stacking fault energies and slip in nanocrystalline metals // Nat. Mater. - 2004. - V. 3 (6). - P. 399-403.

125. Park H.S., Gall K., Zimmerman J.A. Deformation of fee nanowires by twinning and slip //J. Mech. Phys. Solids. - 2006. - V. 54.-P. 1862-1881.

126. Zhang Y., YuD.J., WangK.M. Atomistic simulation of the orientation-dependent Plastic deformation mechanisms of Iron nanopillars // J. Mater. Sci. Technol. -2012.-V. 28(2).-P. 164-168.

127. Золотых Т.А., Косилов A.T., Ожерельев B.B. Моделирование пластической деформации нанокристалла меди при одноосном растяжении // Компьютерные исследования и моделирование. - 2013. - Т. 5. - №2. -С. 225-230.

128. Евтеев А.В., Косилов А.Т., КуливокЕ.В., Левченко Е.В. Фазовые превращения при высокоскоростной деформации нанокристаллов ОЦК-железа ориентации [001] при разных температурах // Вестник ВГТУ. - 2006. -Т. 2.-Вып. 11.-С. 15-19.

129. Sutrakar V.K., Mahapatra D.R. Coupled effect of size, strain rate, and temperature on the shape memory of a pentagonal Cu nanowire // Nanotechnology. - 2009. -V. 20.-045701.

130. Викарчук A.A., Воленко А.П. Пентагональные кристаллы меди: многообразие форм роста и особенности внутреннего строения // ФТТ. -2005. - Т. 47. - Вып. 2. - С. 339-344.

131. Wu Н.А. Molecular dynamics study of the mechanics of metal nanowires at finite temperature // European Journal of Mechanics A/Solids. - 2006. - V. 25. - P. 370377.

132. Sutrakar V.K., Mahapatra D.R. Asymmetry in structural and thermo-mechanical behavior of intermetallic NiAl nanowire under tensile/compressive loading: A molecular dynamics study // Intermetallics. - 2010. - V. 18. - P. 1565-1571.

133. Park H. Stress-induced martensitic phase transformation in intermetallic nikel aluminum nanowire // Nano Lett. - 2006. - V. 6. - № 5. - P. 958-962.

134. Sutrakar V.K., Mahapatra D.R. Stress-induced martensitic phase transformation in Cu-Zr nanowire // Mat. Lett. - 2009. - V. 63. - P. 1289-1292.

135. Лотков А.И., Коваль Ю.Н., ГришковВ.Н., ДударевЕ.Ф., ФирстовГ.С., ГирсоваН.В., ЖаповаД.Ю. Ультромелкозернистая структура и фазовый состав никелида титана после теплого аЬс-прессования // Перспективные материалы. - 2011. - №3. -С. 98-107

136. Sutrakar V.K., Mahapatra D.R. Single and multi-step phase transformation in CuZr nanowire under compressive/tension loading // Intermetallics. - 2010. - V. 18. -P. 679-687.

137. Zhou K., Nazarov A.A., Wu M.S. Continuum and atomistic studies of a disclinated crack in a bicrystalline nanowire // Phys.Rev. B. - 2006. - V. 73. - 045410.

138. Zhou K., Nazarov A.A., Wu M.S. Competing relaxation mechanisms in a disclinated nanowire: temperature and size effects // Phys. Rev. Lett. - 2007-V. 98.-035501.

139. Прочность сплавов. Часть II. Деформация: Учебник для вузов. / Штремель М.А. - М.: МИСИС, 1997. - 527 с.

140. Parthasarathy Т.А., Rao S.I., DimidukD.M. Molecular static simulations of core structures and motion of dislocations in NiAl // Phil. Mag. A. - 1993. - V. 67. -№ 3. - P. 643-662.

141. http://lammps.sandia.gov/

142. Янилкин A.B., Жиляев П.А., КуксинА.Ю., Норман Г.Э., Писарев В.В., Стегайлов В.В. Применение суперкомпьютеров для молекулярно-динамического моделирования процессов в конденсированных средах // Вычислительные методы и программирование. - 2010. - Т. 11. - С. 111-116.

143. Purja Pun G.P., Mishin Y. Development of an interatomic potential for the Ni-Al system // Phil. Mag. - 2009. - V. 89, -№ 34-35, - P. 3245-3267.

144. Mendelev M.I., Srolovitz D.J., Ackland G.J., Han S. J. Effect of Fe segregation on the migration of a non-symmetric £5 tilt grain boundary in A1 // J. Mater. Res. -2005. - V. 20. - № 1. - P. 208-218.

145. Kittel C. Introduction to sold state physics // Wiley-Interscience, New York, 1986.

146. Hultgren R., Desai P.D., Hawkins D.T., Gleiser M., Kelley K.K. Selected values of the thermodynamics properties of binary alloys // ASM, Metals Park, OH, 1973.

147. RusovicN., WarlimontH. The elastic behavior of B2 NiAI alloys // Phys. Status Solidi A. - 1977. - V. 44 - P.609-619.

148. Huang W., Chang Y.A. A thermodynamic analysis of the Ni-Al system // Intermetallics. -1998. - V. 6. - P. 487-498.

149. Nose S. A unified formulation of the constant temperature molecular dynamics methods//J. Chem. Phys. - 1984. - V. 81. - P. 511-519.

150. Brenner S. Tensile strength of whiskers // J. Appl. Phys. - 1956. - V. 27. -P. 1484-1491.

151. Brenner S. Growth and properties of whiskers // Science. - 1958. - V. 128. -P. 569-575.

152. Brenner S., Doremus R., Roberts B. W., Turnbull D. Growth and perfection of crystals. / New York: Wiley, 1958. 157 p.