Features of Deformation in Crystals of Indium in a Wide Range of Temperatures

Abstract

У роботі представлено результати дослідження просторово-температурних розподілів модулів Юнґа (E), компонент тензора Пуассонових коефіцієнтів ν ij , коефіцієнтів термічного розширення α ij , полів напруження та пружніх зміщень навколо крайових і ґвинтових дислокацій в індії у широкому температурному інтервалі (від кріогенних температур до температури топлення). Встановлено задовільну кореляцію просторово-температурних залежностей Пуассонових коефіцієнтів і коефіцієнтів теплового розширення між собою та з характеристичними поверхнями модуля Юнґа, що можна пояснити їхньою високою чутливістю до найменших змін у фононному спектрі In за різних температур і кристалографічних напрямків. Шляхом візуалізації просторового розподілу компонент тензора механічних напружень і вектора зміщень навколо дислокацій показано, що дефекти кристалічної будови в «нормальному» і «ауксетичному» індії мають різні механічні характеристики, які відрізняються як за величиною, так і за напрямком у кристалі та здатні ініціювати різну поведінку дефектів одного й того ж типу в зовнішніх температурно-силових полях, що особливо важливо враховувати при прогнозуванні механічних властивостей малорозмірних об'єктів (плівок, мікроконтактів, нанокристалів) з цього металу.

Features of Thermoplastic Deformations of Quasi-Anisotropic 2D Layers of Indium

“…It is known that in a wide temperature range, monocrystalline indium is a non-axial auxetic-a material with anomalous deformation properties and negative values of Poisson's ratio in certain crystallographic directions [6]. These directions, under appropriate circumstances, can significantly influence the magnitude of the mechanical energy of the whole lattice and the energy values of defects in the crystalline structure at low-temperature thermal-cycling loading [7]. This effect can become critical in the process of miniaturization of contacts for indium (due to different distribution of deformation energy in the layer and fundamentally different behaviour of defects, for example, dislocations of discrepancy in auxetic and non-auxetic directions in different crystallites [7], etc.…”