Изменчивость коэффициента Пуассона для гексагональных кристаллов под давлением

Авторы

Гольдштейн Р. В.^*, Городцов В. А.^**, Лисовенко Д. С.^***

Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН, ИПМех РАН, проспект Вернадского, 101,корп.1, Москва, 119526, Россия

*e-mail: goldst@ipmnet.ru
**e-mail: gorod@ipmnet.ru
***e-mail: lisovenk@ipmnet.ru

Аннотация

Проанализирована изменчивость коэффициента Пуассона для гексагональных кристаллов под давлением. Выявлено семь гексагональных ауксетиков (кристаллов с отрицательным коэффициентом Пуассона) при нулевом давлении — MoS₂, Zn, Be, сплав BeCu (2.4%at.Cu), TiB₂, C₇H₁₂, MnAs. Для этих ауксетиков при нулевом давлении и двух неауксетиков при нулевом давлении (графита и SiC) проанализирована изменчивость коэффициента Пуассона под давлением и построены поверхности ауксетичности (поверхности нулевого коэффициента Пуассона). Показано, что все семь гексагональных ауксетиков могут стать полными ауксетиками при определенных давлениях. Кристаллы графита и SiC также становятся частичными или полными ауксетиками при некотором отрицательном давлении. В результате анализа показано, что все гексагональные кристаллы могут стать ауксетиками.

Ключевые слова

гексагональные кристаллы, ауксетики, давление, упругие свойства

Библиографический список

1. Born M. On the stability of crystal lattices // Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. 1940. V.36. N 2. P.160-172.

2. Born M., Huang K. Dynamical theory of crystal lattices. Clarendon, L.-N.Y.: Oxford University Press. 1954. 420p.

3. Huang K. On the atomic theory of elasticity // Proceedings of the Royal Society A. 1950. V.203. N 1073. P.178-194.

4. Leibfried G., Ludwig W. Theory of anharmonic effects in crystals // Solid State Physics. 1961. V.12. P.275-444.

5. Barron T.H.K., Klein M.L. Second-order elastic constants of a solid under stress // Proceedings of the Physical Society. 1965. V.85. N 3. P.523-532.

6. Wallace D.C. Thermodynamics of crystals. New York: Wiley. 1972. 485p.

7. Векилов Ю.Х., Красильников О.М. Структурные превращения в металлах при больших степенях сжатия // Успехи физических наук. 2009. Т.179. № 8. C.883—886.

8. Красильников О.М., Векилов Ю.Х., Мосягин И.Ю. Упругие постоянные твердых тел при высоких давлениях // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2012. Т.142. № 2. С.266-270.

9. Векилов Ю.Х., Красильников О.М., Белов М.П., Луговской А.В. Деформационные фазовые переходы в металлах при высоких давлениях // Успехи физических наук. 2014. Т.184. № 9. C.967—973.

10. Векилов Ю.Х., Красильников О.М., Луговской А.В. Упругие свойства твёрдых тел при высоких давлениях // Успехи физических наук. 2015. Т.185. № 11. C.1215—1224.

11. Wojciechowski K.W. Negative Poisson ratios at negative pressures // Molecular Physics Reports. 1995. V.10. P.129-136.

12. Branka A.C., Heyes D.M., Wojciechowski K.W. Auxeticity of cubic materials under pressure // Physica Status Solodi B. 2011. V.248. N 1. P.96-104.

13. Grima J.N., Cassar R.N., Gatt R. On the effect of hydrostatic pressure on the auxetic character of NAT-type silicates // Journal of Non-Crystalline Solids. 2009. V.355. N 24-27. P.1307-1312.

14. Grima J.N., Gatt R. On the behaviour of natrolite under hydrostatic pressure // Journal of Non-Crystalline Solids. 2010. V.356, N 37-40. P.1881-1887.

15. Landolt-Börstein — Group III Condensed Matter. Berlin: Springer. 1992. V.29a. P.105-128.

16. Сиротин Ю.И., Шаскольская М.П. Основы кристаллофизики. — М.: Наука, 1975. — 680 с.

17. Най Дж. Физические свойства кристаллов. — М.: Изд-во ИЛ, 1967. — 386 с.

Скачать статью