Предложено последовательное континуальное описание дислокаций и краудионов как собственных дефектов структуры в двумерных (2D) кристаллах. Оба типа дефектов изучены в рамках единого подхода: кристалл рассмотрен как строго двумерная упругоанизотропная среда, а изучаемые дефекты - как точечные носители пластической деформации и сингулярные источники полей упругих деформаций с присущими каждому из них кристаллогеометрическими и топологическими свойствами. Континуальному описанию предшествует обсуждение простых атомно-решеточных схем, иллюстрирующих микроскопическую структуру этих дефектов. Каждому типу дефектов сопоставлен тензор пластической дисторсии, согласованный с их кристаллогеометрическими характеристиками. В рамках линейной теории упругости 2D среды выведены уравнения, определяющие распределения упругих полей вокруг центров одиночных дефектов, а также при непрерывном распределении дефектов в кристалле. Найдены общие решения этих уравнений для неподвижных дислокаций и краудионов в бесконечно протяженном упругоанизотропном 2D континууме.В континуальном приближении описаны поля упругих деформаций и напряжений вокруг центров дислокаций и краудионов в 2D кристалле с изотропными упругими свойствами. Вычислена упругая энергия дефектов обоих типов, обсуждены ее зависимость от размеров кристалла, а также количественная неопределенность, связанная с неприменимостью континуального описания деформаций на атомных расстояниях от центров дефектов. Уточнения результатов континуальной теории достигнуты путем их сопоставления с результатами численного анализа методами молекулярной динамики атомной структуры дислокаций и краудионов в 2D кристалле с гексагональной решеткой. Работа продолжает исследование, начатое в опубликованной ранее статье: ФНТ 40, 1366 (2014).Продолжено теоретическое исследование свойств собственных дефектов структуры дислокационного и краудионного типа в 2D кристаллах (ФНТ 40, 1366 (2014); ФНТ 41, 271 (2015)). Обсуждены атомно-решеточные модели консервативного (скольжение) и неконсервативного (переползание) движения дефектов. Показано, что при континуальном описании 2D кристалла отдельный дефект можно рассматривать как точечный носитель пластической деформации, а ее величина определяется топологическим зарядом, который согласован с кристаллогеометрическими параметрами дефекта. Установлена зависимость скорости деформации от скорости перемещения центра дефекта и его топологического заряда. В рамках линейной теории упругости 2D кристалла вычислены упругие силы, действующие на центры дислокаций и краудионов в поле внешних механических напряжений, а также силы упругого взаимодействия дефектов между собой. Рассмотрен специфический для 2D кристаллов нелинейный эффект - взаимодействие дефектов с деформациями изгиба кристаллической мембраны.

  Повний текст PDF - 1.16 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"