Ю.Н. ДЕВЯТКО, А.А. ПЛЯСОВ, С.В. РОГОЖКИН ВЛИЯНИЕ КАСКАДНЫХ КОРРЕЛЯЦИЙ В ОБЛУЧАЕМЫХ МАТЕРИАЛАХ

УДК 530.1(06) Теоретические проблемы физики
Ю.Н. ДЕВЯТКО, А.А. ПЛЯСОВ, С.В. РОГОЖКИН
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ВЛИЯНИЕ КАСКАДНЫХ КОРРЕЛЯЦИЙ
НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАРОДЫШЕЙ ПО РАЗМЕРАМ
В ОБЛУЧАЕМЫХ МАТЕРИАЛАХ
Исследуется релаксация ансамбля зародышей новой фазы в системе с
большими флуктуациями. Такой случай характерен для фазовых переходов в
облучаемых материалах.
Облучение материалов высокоэнергетичными частицами приводит к
различным
фазовым
превращениям,
таким
как,
образование
дислокационных петель, вакансионных пор, примесных выделений [1, 2].
При описании кинетики фазовых превращений существенную роль
играют свойства флуктуаций в системе, испытывающей фазовое
превращение [3, 4]. В равновесных фазовых переходах флуктуации можно
считать малыми и -коррелированными. При каскадообразующем
облучении это приближение не выполняется. Каскады атом-атомных
смещений приводят к флуктуациям большой амплитуды и конечного
радиуса. В настоящей работе исследуется роль размера и амплитуды
флуктуаций на кинетику релаксации ансамбля зародышей новой фазы.
В теории фазовых переходов первого рода для функции распределения
зародышей по размерам W   , t  используется уравнение Фоккера –
Планка [3, 4]:
W

 
W 

A   W  

 K 
,
t

 
 
(1)
где A    – представляет собой уравнение роста отдельного зародыша
новой фазы:
 1
1 
A     A0 (  )    .
 c 0 
(2)
Величина A0 равна 2 в случае неохраняющегося параметра порядка и
A0 (  )  2 3 – в случае сохраняющегося параметра порядка; c –
критический размер; K    – коррелятор случайной силы. Отметим, что
для удобства мы используем безразмерные переменные 
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 5
(размер
259
УДК 530.1(06) Теоретические проблемы физики
зародыша) и  (время) [4]. Согласно уравнению (2) зародыши
подкритических размеров (   c ) – растворяются, а надкритических
размеров (   c ) – растут. В случае малых флуктуаций эти особенности
проявляются и для ансамбля зародышей новой фазы. Для исследования
релаксации ансамбля зародышей в системе с сильными флуктуациями
были получены уравнения для моментов функции распределения
зародышей по размерам. Кроме этого были выполнены численные
расчеты уравнения для функции распределения W   , t  . Проведен анализ
кинетики релаксации функции распределения зародышей новой фазы по
размерам при различных значениях амплитуды и радиуса коррелятора
K    . В области растущих зародыше происходит изменение формы
распределения по размерам. Наиболее существенные изменения
происходят для зародышей подкритических размеров: при достаточно
больших флуктуациях также возможен рост новой фазы.
Работа выполнена при частичной поддержке Российского фонда
фундаментальных исследований (гранты 02-02-17489 и 04-02-17064).
Список литературы
1. Нолфи Ф.В. Фазовые превращения при облучении. Челябинск: Металлургия, 1989.
312 с.
2. Иванов Л.И., Платов Ю.М. Радиационная физика металлов и ее приложения. М.:
Интерконтакт. Наука, 2002. 300 с.
3. Френкель Я.И. Введение в теорию металлов. Л.: Наука, 1972. 425 с.
4. Паташинский А.З., Шумило Б.И. // ЖЭТФ. 1979. Т. 77. С. 1417.
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 5
260