Nội ma sát của đơn tinh thể Bi smuth

[r]

NỘI MA SẮT C Ủ A BƠN TINH THÈ BISMUTH

11 BẢ N H G IẢ CAC TH O N G SỚ BẶC I ttU N G

CHO CẴU TKÚC LỆC H MẠNG

ĐỖ XUẲN THÀNH TRUONG QUANG NGHĨA, NGƯYỄN AN

1- M ờ đàu

N h ư t r ì n h b à y ò p h ầ n ĩ , khi biên độ b iẽ n d ạ n g n b ỏ n ộ i m a s á t c ù a Bi đ ã b i ễ n

đ ò i t h e o g i a i đ o ạ n b e G iai đ o ạ n n à y b ẵ t đ ằ u k h i câc đ o ạ n lệc h m ạ n g L c b ứ t d â n

k h ỏ i Ềkc đ i ỉ m g h i ch ậ t ià n g u y ê n t ử tạ p chát v à kết th ú c k h i-cá c đ o ạ n lệc h m ạ n g

L n b ẳ t đ à u b ứ t d ẫ n k h ở ỉ các điềnn g h i - c h ặ t lả c ấ c Dút củ a lư ớ i lệ c h m ạ n g (h ìn h v è 1)

H ì n h 1 — Sự biẽn đôi oặa nội ma

sát ứng vởi sự biẽn đằi ehiỀú dài các

đọạn lệeh mạhg d a o động khi sửc căng

tăng dằạ Lc và Ln là chiền dài các

đoạn lệch mạng bị ghi chạt hai đâu

- bởi tạp chẫt và bõi các nút lệch

máng [l]

N h ư v ậ y , c ổ t h ê x e m r ằ n g c á c đ ại lư ợ n g L c, L N N (m â t đ ộ lệ c h m ạ n g ), Q

( n ă n g l ư ợ n g t ư ơ n g l á c c ủ a l ệ c h m ạ n g v à i t ạ p c h ấ t) l à c á c t h ô n g s ố đ ặ c t r ư n g c h o

c â u tr ú c lệ c h m ọ n g t r o o g m ấ u K r is ía l v à n h ữ n g n g ư ờ i ẹộ p g tóc [1] đà đ ư a r a

p h à i b iẽ t đ ạ i lư ợ ng T| đ ặ c t r ư n g c h o s ự c h ê n h lệ c b v ẽ b án k ín b n g u y ê n lử

c ủ a c h á t d u n g m ô i v à củ a tạp c h ẫ t, c à n p h ả i b iế t đ ạ i lư ợ n g K liên q u a n đ é n s ứ c

c ẫ n g c ằ n thiỄ t đ ễ b ứ t lệc ĩi m ạ n g k h ỏ i cá c đ iề m g h ì c h ặ t là các n g u y ê n t ử tạ p

c h ấ t K hi c á c đ i ẽ a k iệ n th ự c n g h iệm k h ô n g cho p h é p b iỗ t hai đ ạ i lư ợ n g v ừ a nêỉ*

t h i v iệ c x4c đ ịn h -Lj 8ẽ g ặ p k h ỏ k h ă n

t r ê n v à clưa r a Hết q u à đ á n h g ià càc Ih ô n g số đ ặ c trư n g ' c h o c ấ u t r ú c lệ c h m ạ n g tro n ii' cá c m ẫ u Bi đỉì đ ư ợ c s ử d ụ n g khi đ o n ộ i m a sál ò [phàn I [5]

2 Đ ft t h ỉ t c o n g h ộ t ọ a đ ộ G r a n a t o - L s c k e Tà p h i r ơ n g p h ả p t i t t h c á o t h ô n g BÓ đ ặ *

tr ư n g c ,o c á u t r ú c lệ c h m ạn g

T ừ b i ề ạ th ứ c tin h g ià m l ư ợ n g loga th e o l f th u y ể t G r a n a to -L u c k e [2] đ ă r ú t

r a đ ư ợ c m ố i q u a n hệ In (A X e ) = f/ e ) Đ ò thị m ô t ả m ối q a a n h ệ n à y l à

đ ư ờ n g th ẳ n g v à đ ư ợ c g ọ i là đ ồ th ị tro n g bệ-tọa đ ộ G a n a to -L u c k e T uy n h iê n , k h i

k í t h ợ p vở i c à c 8Ố liệ u th ự c n g h iệm r ú t r a l ừ g ia i đ o ạ n b c đ ă k h ả o s ố t b p h à n

l c h ú n g l ô i c ũ o g x ả y d ự n g đ ô t h ị l o ạ i n ả y n h ư n g n ó m ô t ả m ố i q u a n b ệ k h á c đ i

m ộ t e h u t t ứ c là

K ễt q u ả củ* v iệc x ây d ự n g b à y đ ư ợ c t r ì n h b à y t r ê n h ìn h 2

C ũ n g b ằ n g s ự k ế t h ợ p g iữ a b iè u th ứ c t i n h A v à c à c g ià t r ị đ o c ủ a A v à g ,

•sau m ộ t v ả i p h é p b iế n đ ô i k h ô n g k h ổ k h ă n , th ô n g số L c sẽ đ ư ợ c t ín h th e o cô n g t h ứ c

H ìn h 3 : Dồ thi trong hệ íọa độ Granat.o'Lucfêé đđí v6i các loại mẫu khác nhau*

1 — Mẫu loại I ; 2 — miiu loại II ; 3 — Mẫu loại III ; i và 5 — Mẫu loại IV khi đo nội m a V

sái lỉn đâu và làn thứ tự

ở đ ả y Q là t h ừ a 80 đ ịn h h ư ớ n g đ ư ợ c - c h ọ n là Q = 1/25 ( t h e o s ự g ợ i ý c ủ a

G ra c a to -L u c k e ), N là m ậ t độ lệc h n iạng (xác đ ịn h b ằ n g c á c h đ ẽ m t r ự o tiế p t r ê n

đ ò th ị tr i n h b à y t r é n h ìn h 2, c ò n c là g iá tr ị c ũ a đ o ạ n tr ê n t r ụ c t r o n g m à đ ư ờ n g '

đ ò th ị c ắ t t r ê n tr ụ c n à y R õ r à n g là k h ô n g c ă n p h ả i b iế t h a i đ ạ i lư ợ n g K v à n

c ũ n g cổ th ễ x á c đ ịn h đ ư ợ c th ô n g s ổ L c n ễ u b iẽ t Lju

T h ỏ n g số Ln đ ư ợ c xác đ ịn h b ằ n g c á c p ả p d ụ n g cách t ín h của K r is ta í v à n h ữ n g

n g trờ i c ộ n g tá c [2] tứ c là

v ớ i b là v e c to B u rg e rs (đối v ớ ỉ Bi b =* 4,57 A°) eò n e ” th là b iê n đ ộ b ie n d ạ n g

tớ i h ạ n , n ố c h ín h là , e-c đã n ê u ra ở p h à n I B iên độ b i ẽ n d ạ n g tở i h ạ n n à y c 6

th e đ ư ợ c xác đ ịn h khi c h ú ý đ ễ n c á c đ iề m A , B, G D, v à E t r ê n h ìn h 2 B ắt đ à u

Sự k ễt th ủ c g iai đ o ạ n b ứ t lệ c h m ạ n g k h ỏ i cả<5 tạ p eh ầ t g h ì c h ặ t Vì v ậ y b i ê n đ ộ

b iế n d ạng ứ n g v ở i cá c đ iềm ấ y c h ín h tà e

N ăng lư ợ n g t ư ơ n g tá c g i ữ a lệ c h m ạ n g v à tạ p c h ẫ t đ ư ợ e x âc đ ịn h từ b iễu

t b ử c [3] :

_ ^ v c = c e x p ( ìs - ) (3, tiẽu co i rẳ n g m ậ t độ tạ p c h ấ t tr u n g b in h Ir o n g m ẫu là C 0 ** 10- 8 , c ò n h ằ n g s ổ

m ạ n g a , n h iệ t đ ộ T v à h&ng sổ B o ltz m a n k làn l ư ợ t là

k so 1,38 X 10-83 J /K

C uối cùng, m ậ t đ ộ lệc h m ạ n g N c ó th ề tín h đ ư ợ c b ằ n g c ô n g th ứ c £4]

ở đ ả y L n đ irọ c tỉn h th e o (2) G iá t r ị N tín h th e o (4) sẽ đ ư ợ c đ ố i ch iế u v ớ i g iả

tr ị N đ ế m t r ự c tiễ p t r ê n m ẫu n h ờ k in h h iề n v i k im lo ạ i b ằn g c á c h đ ư a cả h a i g ià

t r ị n à y v à o c ù n g t r o n g b ả n g 1

B ả n g 1

X 10-4

Lc (c m )

X 10—4 (e v )

N /cm 2

Đ ếm (X 10«) T ín h (X 10«)

lyOặi IV

L o ạ i’IV

c á e c ơ n g th ứ c (1), (2 ), (3 ) v à (4) vá đ ư ợ c liệ t kồ tro n g b â n g 1 T ừ k ể t q u ả n à y ,

c h ú n g tơ i c ỏ v à i n h ậ n x é t sá

a) N ă n g lư ợ n g t ư ơ n g tá c Q đ ư ợ c tín h q u a các đ ạ i l ư ợ n g L c, L N v 4 JSJ G iá t r ị

c ủ a n ĩ đ à k h ơ n g v ư ợ t q u á k h o ả n g g iá t r ị m à c á c tá c g iả k h á c [2] đ ư a r a ( t ừ 0,093

4 ể n 0,320) N h ư v ậ y cỏ th ề x e m r ằ n g c á c h tin h m à c h ú n g tị i đ ã th ự c h i ệ n là c h ấ p

n h ậ n đ ư ợ e

b) T ử s ự t h a y đ ị i g i á t r ị củ a L Ni v à N 'đ ĩ i v ớ i xnẫu lo ại IV q u a h a i HLn

đ o c ỏ th ề ti n đ ư ợ c rằ n g s ĩ n g â m đ ã g â y ,n ê n biến d ạ n g d ẻ o tro n g B ism u th H iệ n

t ư ợ n g n à y cũ n g đ ư ợ c tim th ẫ y tr ê n Zn, S b v v m à càc tác g iả k h á c đ ã cồ n g b ổ

4 K ế t l n ệ n

1) C ác t h ổ n g s ỗ đ ặ c t r ư n g ch o cẵu t r ú c l ệ c h m ạn g tr o n g m ẫu Bi đ â đ ư ợ o x á c

đ ịn h n h ờ v iệ c x ơ y d ự n g đ ị th ị tro n g tọ a đ ộ G ra n a to -L u c k e

2) Đ ã đ ư a r a b iê u t h ứ c tín h L c k h ơ n g đ ị i h ỏ i p h ả i b iế t đ à y đ ủ các th ỡ n g

t i n n h ư cá ch t ín h f l ị

T à i l i ệ a th am k h ảo

1 M.A KpHWTa.fi C A ro/iOBHH, C H ApxaHre^bCKHïi BHyTpeHHOe TpeHHe B

M C T a^^ax H c n ^ a B a x M 1966 c 101

2 M A K prnuTa^, C ,A roỈOBHH Pe^aKcau,HỌHHbie HB.TÊH1ĨH B TBẹpAHx T ế/iax

M 1968 c 417

3 K L u c k e , A G r a n a to D is lo c a tio n a n d m e c h a n ic a l p ro p e rtie s o f c r y s ta l N e w

Y o rk , 1956, P436

4.71.H AjieKcaHApOB, B c MOPAOK, J Ỵ.0 C aBim a SnyTpeHHee TpcHiie B

■MeràÀJỵax H cn^aB ax.” M 1966, c 224.

5 , 9Ỗ X u â n T h à n h , T r ư ơ n g Q u a n g N g h ĩa, N gu y ễ n A n Nội m a s á t c ủ a đ a n tin h ,

th ề B ism u th I — S ạ p h ụ th u ộ c b iê n 4Ộ b iế n d ạn g T ạ p ch í K hoa h ọ c Đ ạ i h ọ c

T ồng h ợ p H ả N ộ í, Số 2 ,1 9 8 9

D ỗ X a à n T h à n h , T r ir ớ n g Q a a n g N ghĩa, N g ^ ẽ n An

IN T E R N A L FR IC T IO N O F T H E B ISM UTH SINGLE CRYSTAL

II E S ÏIM T IO N O F T H E C H A R A C TER ISTIC PA R A M E T E R S

O F T H E DISCLOCATIO N STRU CTU RE

C h a ra c te r is tic p a r a m e l ẹ r s o f th e d is c lo e a ljo n s t r u c t u r e o f B i sa m p le s h a v e been e s tim a te d b y u s in g th e G r a n a to -lu e k ẹ c o o r d in a te m e th o d S o m e o f th e

ob ain c ii r e s u lt s in d ic a te t h a t th e s o u n d w a v e h a s ca u sed p la s tic d e f c r m a tio n

i n t h e s e s a m p l e s

K hoa V ật lý

T r ư ờ n g Đại h ọ c T ơ n g h ợ p H à Nội

N h ậ n b à i

N g à y 11 11 1988