danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2021-65-3-275-280dan-972Research ArticleФИЗИКАPHYSICSФормирование сложных радиационных дефектов в облучаемых материалахFormation of complex radiation defects in irradiated materialsЛабуновВ. А.LabunovV. A.

Лабунов Владимир Архипович – академик, д-р техн. наук, профессор

ул. П. Бровки, 6, 220013, Минск, Республика Беларусь

Labunov Vladimir A. – Academician, D. Sc. (Engineering), Professor

6, P. Brovka Str., 220013, Minsk, Republic of Belarus

labunov@bsuir.byКвасовН. Т.KvasovN. T.

Квасов Николай Трофимович – д-р физ.-мат. наук, профессор

ул. П. Бровки, 6, 220013, Минск, Республика Беларусь

Kvasov Nikolay T. – D. Sc. (Physics and Mathematics), Professor

6, P. Brovka Str., 220013, Minsk, Republic of Belarus

ЯрмоликВ. И.YarmolikV. I.

Ярмолик Валерий Иванович – ассистент кафедры

ул. П. Бровки, 6, 220013, Минск, Республика Беларусь

Yarmolik Valery I. – Assistant of the Department

6, P. Brovka Str., 220013, Minsk, Republic of Belarus

v.jarmolik@bsuir.byПавловскаяЕ. Р.PavlovskayaE. R.

Павловская Евгения Ришардовна – заведующий лабораторией

ул. П. Бровки, 6, 220013, Минск, Республика Беларусь

Pavlovskaya Evgeniya R. – Head of the Laboratory

6, P. Brovka Str., 220013, Minsk, Republic of Belarus

pavlovskaya@bsuir.byБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and Radioelectronics202115072021653275280Copyright © Лабунов В.А., Квасов Н.Т., Ярмолик В.И., Павловская Е.Р., 20212021Лабунов В.А., Квасов Н.Т., Ярмолик В.И., Павловская Е.Р.Labunov V.A., Kvasov N.T., Yarmolik V.I., Pavlovskaya E.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/972

Установлены принципы образования сложных вакансионных дефектов (V-кластеров), их ансамблей и закономерности формирования сверхрешеток V-кластеров. Учет дрейфовой составляющей элементарных дефектов в поле упругих напряжений V-кластера позволил адекватно описать его зарождение и развитие. Детально описаны механизмы движения V-кластеров в материале с учетом их взаимодействия друг с другом. Предложен оригинальный физико-математический формализм, в рамках которого оказалось возможным описать фазовый переход беспорядок–порядок, когда ансамбль хаотически распределенных в облучаемом твердом теле V-кластеров переходит в упорядоченное когерентное состояние – сверхрешетку. Строго определена критическая точка фазового перехода и параметры самой решетки дефектов, которые подтверждаются результатами эксперимента. Процесс упорядочения в данной системе представляется движением по материалу незатухающей волны параметра порядка, в то время как другие конфигурационные варианты состояния ансамбля V-кластеров являются быстрозатухающими флуктуациями. Показан механизм связи симметрии сверхрешетки V-кластеров и симметрии исходного кристалла.

The principles of formation of the complex vacancy defects (V-clusters), their ensembles and patterns of formation of superlattices of the V-clusters are determined. The inclusion of the drift component of the elementary defects into the field of elastic stresses of the V-cluster in the analysis allowed describing its genesis and development adequately. The mechanisms of motion of the V-clusters in the material are described in detail, considering their interaction with each other. The authors have developed the original physical and mathematical formalism within which it has become possible to describe the order-disorder phase transition when an ensemble of clusters chaotically distributed in the irradiated solid transforms into an ordered coherent superlattice. The critical point of the phase transition and the parameters of the defect lattice itself are determined. They are confirmed by the experimental results. The ordering process in this system is understood as the motion of the undamped wave of order parameter through the material, while other configuration states of the V-cluster ensemble constitute rapidly damping fluctuations. The article also shows the mechanism of linking the symmetry of the V-cluster superlattice to the symmetry of the initial crystal.

радиационные дефектывакансионные кластеры (V-кластеры)сверхрешетки V-кластеровradiation defectsvacancy clusters (V-clusters)V-cluster superlatticeReferencesАхиезер, И. А. Введение в теоретическую радиационную физику металлов и сплавов / И. А. Ахиезер, Л. Н. Давыдов. – Киев, 1985. – 144 с.Alkhiezer I. A., Davydov L. N. Introduction to Theoretical Radiation Physics of Metals and Alloys. Kyiv, 1985. 144 p. (in Russian).Гегузин, Я. Е. Движение макроскопических включений в твердых телах / Я. Е. Гегузин, М. А. Кривоглаз. – М., 1971. – 344 с.Geguzin Y. E., Krivoglaz M. A. Migration of Macroscopic Inclusions in Solids. Moscow, 1971. 344 p. (in Russian).Теоретическая физика: статистическая физика: в 5 т. / под ред. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшица. – М., 1976. – Т. 5, ч. 1. – 584 с.Landau L. D., Lifshitz E. M., eds. Theoretical Physics: Statistical Physics: in 5 vol. Moscow, 1976, vol. 5, part 1. 584 p. (in Russian).Углов, В. В. Деформационные процессы в материалах при радиационном воздействии / В. В. Углов, Н. Т. Квасов, И. В. Сафронов // Изв. вузов. Физика. – 2020. – Т. 63, № 12. – С. 152–157.Uglov V. V., Kvasov N. T., Safronov I. V. Deformation Processes within Materials under Radiation Exposure. Russian Physics Journal, 2021, vol. 63, no. 12, pp. 2219–2225. https://doi.org/10.1007/s11182-021-02291-9

The authors declare that there are no conflicts of interest present.