Б.В. Петухов - д.ф.-м.н., вед. науч. сотрудник, Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Российской академии наук (Москва). E-mail: petukhov@ns.crys.ras.ru

Рассчитано влияние дефектов на пространственно-временную картину фазового превращения первого рода в одномерной системе. Введено уравнение, описывающее кинетику переключения фазового состояния, принимающее во внимание стохастическую природу образования зародышей новой фазы во времени и хаотическое распределение дефектов в пространстве. Найдена зависимость эволюции размеров доменов новой фазы от плотности дефектов и величины создаваемого ими времени задержки доменных границ; полученные закономерности сравнены с результатами динамического Монте Карло моделирования. Теория применима к описанию поведения магнитных нанопроволок и молекулярных цепочечных магнетиков, дислокаций, биологических макромолекул и многих других систем.

 

1. Додд Р., Эйлбек Дж., Гиббон Дж., Моррис Х. Солитоны и нелинейные волновые уравнения. М.: Мир.1988. 694 с.
2. Vachaspati T. Kinks and Domain Walls. An Introduction to Classical and Quantum Solitons. Cambridge, N.Y., Melbourne, Madrid, Cape Town, Singapore, São Paulo: Cambridge University Press. 2006.
3. Nanomagnetism and spintronics / Ed. T. Shinjo. Amsterdam: Elsevier. 2009.
4. Луков В.В., Коган В.А., Щербаков И.Н., Попов Л.Д., Левченков С.И. Молекулярные магнетики: экспериментально-теорети­ческие основы дизайна магнитных материалов будущего // Вестник Южного научного центра РАН. 2011. Т. 7. № 1. C. 3-41.
5. Petukhov B.V.Dislocation Dynamics in a Crystal Lattice (Peierls-Nabarro) Relief // Crystal Lattice Defects and Dislocation Dynamics / Ed. R.A. Vardanian.Huntington, N.Y.: Nova Science Publisher. 2000. P. 71-115.
6. Jun S., Zhang H., Bechhoefer J. Nucleation and growth in one dimension. I. The generalized Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami model // Phys. Rev. E. 2005. V. 71. 011908-8.
7. Kraikivski P., Lipowsky R., Kierfeld J. Activated dynamics of semiflexible polymers on structured substrates // Eur. Phys. J. E. 2005. V. 16. № 3. P. 319-340.
8. Ivanovskaya V.V., Zobelli A., Wagner P., Heggie M.I., Briddon P.R., Rayson M.J., Ewels C.P. Low-energy termination of graphene edges via the formation of narrow nanotubes // Phys. Rev. Lett. 2011. V. 107. 065502-4.
9. Roth S., Carroll D. One-Dimensional Metals. Conjugated Polymers, Organic Crystals, Carbon Nanotubes. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. 2004.
10. Закалюкин Р.М., Демьянец Л.Н., Киселев Н.А., Кумсков А.С., Кислов М.Б., Крестинин А.В., Хатчисон Д.Л. Одномерные монокристаллы SnF₂во внутренних каналах однослойных углеродных нанотрубок. I. Получение и первичная характеризация // Кристаллография. 2010. Т. 55. № 3. С. 545-550.
11. Warner J.H., Plant S.R., Young N.P., Porfyrakis K., Kirkland A.I., Briggs G.A.D. Atomic scale growth dynamics of nanocrystals within carbon nanotubes // ACS Nano. 2011. V. 5. № 2. P. 1410-1417.
12. Glauber R.J. Time-dependent statistics of the ising model // J. Math. Phys. 1963. V. 4. № 2.P. 294-307.
13. Колмогоров А.Н. К статистической теории кристаллизации металлов // Изв. АНСССР. Отд. мат. наук. 1937. № 3. С. 355-359.
14. Johnson A., Mehl P.A. Reaction Kinetics in Processes of Nucleation and Growth // Trans. Am. Inst. Min., Metall. 1939. V. 135. P. 416-458 [reprinted in: Metallurg. and Mater. Trans. A. 2010. V. 41A. № 11.P. 2711-2775].
15. Беленький В.З. Геометрико-вероятностные модели кристаллизации. М.: Наука. 1980. 88 с.
16. Крапивский П.Л., Реднер С., Бен-Наим Э. Кинетический взгляд на статистическую физику. М.: Научныймир. 2012. 616 с.
17. Zhou G.-F. Materials aspects in phase change optical recording // Mater. Sci. Eng. A. 2001. V. 304-306. P. 73-80.
18. Pini M.G., Rettori A., Bogani L., Lascialfari A., Mariani M., Caneschi A., Sessoli R. Finite-size effects on the dynamic susceptibility of CoPhOMe single-chain molecular magnets in presence of a static magnetic field // Phys. Rev. B. 2011. V. 84. 094444-15.
19. Петухов Б.В. Влияние дефектов на кинетику фазового превращения одномерной системы: модифицированная теория Колмогорова-Мела-Джонсона // ЖЭТФ. 2012. Т. 141. № 6. С. 1130-1136.
20. Петухов Б.В. Роль дефектов при кинковом механизме переключения состояний // ФТТ. 2012. Т. 54. № 12.С. 2366-2371.
21. Петухов Б.В. Эволюция размеров доменов при переключении состояний одномерной системы с дефектами // Физика и техника полупроводников. 2013. Т. 47. № 5.С. 613-620.
22. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. Т. 2. М.: Мир. 1964. 752 с.
23. Landau D.P., Binder K. A Guide to Monte Carlo Simulations in Statistical Physics. Cambridge, N.Y., Melbourne, Madrid, Cape Town, Singapore, São Paulo: Cambridge University Press. 2005.
24. Справочник по специальным функциям / под ред. М. Абрамовиц, И. Стиган. М.: Наука. 1979. 832 с.
25. Bhargava A., Williamson A., Vijay М, Jain I.P. Effect of tellurium substitution on the crystallization kinetics of amorphous selenium // J. Non-Cryst. Solids. 1995. V. 192-193. P. 494-497.