Исследовано неустойчивое формоизменение (прощелкивание) арки-полоски из никелида титана, отожженной в изогнутом состоянии при 773 K. После отжига полоска помещалась в захваты деформирующего устройства и переводилась в мартенситное состояние путем изгиба в противоположном начальному изгибу направлении. Последующий нагрев полоски и переход ее в аустенитное состояние сопровождались при стесненном формоизменении прощелкиванием полоски. Анализ мартенситной деформации полоски в рамках теории размытых мартенситных переходов позволяет выявить условия, когда ее формоизменение становится неустойчивым.

Представлены результаты систематического исследования процесса структурного фазового перехода алмаз--графит в кластерах ультрадисперсного алмаза (УДА), полученного методом детонационного синтеза. Исследовались образцы двух типов, различающихся кинетикой охлаждения продукта детонации. Фазовый переход осуществлялся при нагреве в инертной атмосфере в интервале температур 720--1400 K. Для идентификации перехода применялись методики комбинационного рассеяния света (КРС), рентгеновской спектроскопии. Анализ спектров КРС и рентгеновских дифрактограмм показал, что УДА вне зависимости от кинетики охлаждения представляет собой кластерный материал, обладающий кристаллической структурой алмаза с характерным размером нанокристаллов 43 Angstrem. Показано, что структурный фазовый переход алмаз--графит в УДА начинается с поверхности кластера при Tpt~ 1200 K, т. е. при существенно более низких температурах, чем в объемных монокристаллах алмаза.

Выполнены измерения деформации и электрического сопротивления сплава TiNi с памятью формы при облучении в низкотемпературной гелиевой петле атомного реактора. Установлено, что при облучении сплава в мартенситном состоянии при 170 K температуры превращений из кубической в ромбоэдрическую и из ромбоэдрической в моноклинную фазу экспоненциально снижаются с ростом флюенса. Изменения величины эффектов памяти формы и пластичности превращения не наблюдалось до флюенса 6.7· 1022 neutr./m2. Выдержка при 340 K без облучения приводит к частичному возврату (росту) температур переходов. Обнаруженные закономерности объясняются изменением степени дальнего порядка кристаллической решетки при нейтронном облучении.

Теоретически обсуждается кинетический механизм образования пространственно-неоднородных мартенситных структур в сплавах с памятью формы. С синергетической точки зрения формирование таких структур есть результат процесса самоорганизации элементарных объемов превращения, связанных с движением дислокаций превращения вдоль межфазных границ. В отличие от чисто термодинамического подхода, основанного на теории фазовых превращений Гинзбурга--Ландау, кинетический подход позволяет установить правильный физический масштаб явления и влияние на параметры перехода структурных факторов.

С помощью теории размытых мартенситных переходов теоретически анализируется мартенситное превращение в тонком (10-103 nm) слое сплава с эффектом памяти формы на упругой подложке. Рассмотрены связанный с мартенситным превращением механизм релаксации термоупругих напряжений в слое из-за разницы коэффициентов теплового расширения материалов, составляющих микрокомпозит, и сопровождающие эту релаксацию размерные эффекты. Найдено, что мартенситное превращение придает созданным на основе таких композитов микродатчикам температуры и микроприводным устройствам (актуаторам) нелинейные и гистерезисные свойства.

В рамках термодинамического подхода и теории размытых мартенситных переходов теоретически обсуждается механизм гомогенизации мартенситного состояния кристаллов с эффектом памяти формы под действием приложенного к кристаллу механического напряжения. Рассмотрена гомогенизация мартенситного состояния при наличии в кристалле двух вариантов мартенсита, отличающихся всеми своими параметрами (температурой и теплотой превращения, величиной спонтанных деформаций), а также случай существования многих вариантов мартенсита, отличающихся друг от друга ориентацией габитусных плоскостей.

В рамках теории размытых мартенситных переходов количественно проанализировано образование мартенситной фазы в упругих поляx одиночных винтовых и краевых дислокаций, а также в плоских скоплениях дислокаций одного знака и в двумерной решетке из краевых дислокаций разного знака. Найдено, что гетерогенное зарождение мартенсита на дислокациях повышает характеристическую температуру мартенситного перехода и увеличивает его размытие по температуре.

В рамках теории размытых мартенситных переходов обсуждается механизм возникновения эйлеровой неустойчивости двунаправленного эффекта памяти формы в ленте из никелида титана. Неустойчивость формы ленты и ее пластическое прощелкивание в интервале температур прямого и обратного мартенситных переходов обусловлены дополнительным изгибающим моментом из-за стеснения движения концов ленты при шарнирном их закреплении.

Акустическая методика применена для исследования процессов старения beta'1-мартенситной фазы в ряде сплавов на основе меди с эффектом памяти формы (Cu--Zn--Al, Cu--Al--Ni, Cu--Al--Be), характеризующихся различной склонностью к стабилизации мартенситной фазы. Нелинейная неупругость мартенситной фазы исследована в широких интервалах температур (7--300 K) и амплитуд колебательной деформации (2· 10-7-2· 10-4) при частотах колебательного нагружения около 100 kHz. Показано, что эффекты старения мартенситной фазы могут включать гомогенную и гетерогенную компоненты. Гомогенная компонента связывается с изменением степени атомного порядка в объеме кристалла. Образование атмосфер точечных дефектов и локальное изменение степени атомного порядка (более интенсивное, чем в объеме кристалла) вблизи частичных дислокаций и межвариантных границ предлагаются в качестве основных гетерогенных механизмов старения мартенситной фазы. Делается вывод, что разные стабилизационные свойства исследованных сплавов связаны не только с отличающимися диффузионными свойствами закалочных точечных дефектов, но и с различным влиянием этих дефектов на степень атомного порядка и разным характером их взаимодействия с частичными дислокациями и межвариантными границами. Работа выполнена при финансовой поддержке Отделения физических наук Российской академии наук (программа фундаментальных исследований \glqq Когерентные акустические поля и сигналы\grqq).

На основе анализа кинетики избыточного тока многослойных структур с квантовыми ямами GaAs/AlGaAs, наблюдаемой как в процессе оптического облучения, так и после него, определены основные параметры неконтролируемых глубоких уровней, ответственных за эффект фотоэлектрической памяти в этих структурах. Зависимость сечения фотоионизации от энергии кванта оптического излучения, сечение захвата и величина энергетического барьера для захвата электрона со дна зоны проводимости указывают, что неконтролируемые глубокие уровни являются DX-центрами, образованными кремниевой примесью. Вероятно, данные DX-центры появляются в процессе выращивания структур в результате облегченной диффузии кремния из квантовых ям по дефектам роста.