Details

Диссертация содержит 51 страницу, 17 рисунков, 40 формул и 63 источника литературы. Ключевые слова: нанопроволока; напряжения несоответствия; релаксация напряжений; композитная нанопроволока типа «ядро-оболочка»; дислокация несоответствия; включение в виде многоугольной призмы. Объект исследования: Нанопроволоки типа «ядро-оболочка» с ядрами в форме длинных правильных многоугольных призм треугольного, квадратного и шестиугольного поперечного сечения. Цель исследования: исследование условий образования одиночных прямолинейных дислокаций несоответствия на межфазной границе композитных нанопроволок типа «ядро-оболочка» с ядрами в форме длинных правильных многоугольных призм треугольного, квадратного и шестиугольного поперечного сечения. Результаты исследования: Численно определены погонные энергии взаимодействия дислокаций несоответствия с полем остаточных напряжений композитных нанопроволок типа «ядро-оболочка» с длинными призматическими ядрами в форме трех-, четырех- и шестиугольных призм. Показано, что энергия взаимодействия дислокации с полем напряжений несоответствия в нанопроволоках с многоугольными ядрами, прорастающими на свободную цилиндрическую поверхность, принимает ненулевое значение, причем это значение пропорционально площади сегментов, заключенной между границей раздела и свободной поверхностью нанопроволок. Кроме того, установлено, что энергия взаимодействия дислокации и поля напряжений несоответствия в цилиндрической нанопроволоке с соосным многоугольным ядром с высокой точностью может быть аппроксимирована известными аналитическими выражениями для энергии взаимодействия дислокации и поля напряжений в цилиндрической нанопроволоке с соосным цилиндрическим ядром в случае, если площади поперечных сечений их ядер равны. Численно определенно критическое несоответствие композитных нанопроволок с длинными призматическими ядрами трех-, четырех- и шестиугольных призм при зарождении прямолинейной дислокации несоответствия. Установлено, что в случае «малых» ядер («толстых» оболочек) наиболее устойчивой структурой является нанопроволока с ядром в форме треугольной призмы, а наименее устойчивой – нанопроволока с цилиндрическим ядром. В случае «массивных» ядер («тонких» оболочек) наиболее устойчивой структурой является нанопроволока с цилиндрическим ядром, а наименее устойчивой – нанопроволока с ядром в форме треугольной призмы.

The dissertation contains 51 pages, 17 figures, 40 formulas and 63 sources of literature. Key words: nanowire; misfit stress; stress relaxation; core-shell nanowires; misfit dislocation; inclusion in the form of polygonal prism. Object of study: Core-shell nanowires with cores in the form of long regular polygonal prisms of triangular, square and hexagonal cross-sections. Objective: to study the conditions for the formation of a single straight misfit dislocation at the interface in composite core-shell nanowires with cores in the form of long regular polygonal prisms of triangular, square and hexagonal cross-sections. Research results: The energies of interaction of misfit dislocations with misfit stresses in composite core-shell nanowires with long prismatic cores in the form of triangular, quadrangular and hexagonal prisms are numerically determined. It is shown that the interaction energy of the dislocation with the misfit stress field in nanowires with polygonal cores growing on a free cylindrical surface takes a nonzero value, and this value is proportional to the area of segments enclosed between the interface and the free surface of the nanowires. In addition, it was found that the interaction energy of the dislocation and the misfit stress field in a cylindrical nanowire with a coaxial polygonal core can be accurately approximated by the well-known analytical expressions for the interaction energy of the dislocation and the misfit stress field of a cylindrical nanowire with a coaxial cylindrical core, if the cross-sectional areas of their cores are equal. The critical misfit of composite nanowires with long prismatic cores of triangular, quadrangular and hexagonal prisms for the nucleation of a straight misfit dislocation is numerically determined. It has been established that in the case of thin cores (thick shells), the most stable structure is the nanowire with a core in the form of a triangular prism, while the least stable is the nanowire with a cylindrical core. In the case of thick cores (thin shells), the most stable structure is the nanowire with a cylindrical core, while the least stable is the nanowire with a core in the form of a triangular prism.