The static and dynamic hysteresis responsible for the dislocational amplitude dependent internal friction

Abstract

A dynamic theory of the dislocation amplitude-dependent hysteresis is developed, which reveals a principally important role of the quasi-particle-dislocation interaction in the formation of the nonlinear response of a real crystal to the propagating high-frequency ultrasound wave. A strong frequency dependence of damping is predicted, which displays a characteristic maximum when changing over from dynamic to statistic hysteresis. In the latter case, the limiting transition to the Granato-Liicke and Rogers theories describing the amplitude-dependent losses of underdamped dislocation loops is found. In terms of the dynamic theory of dislocation hysteresis we explain the anomaly in the high-frequency amplitude-dependent internal friction in metals which is observed at the superconducting transition and, according to the analysis, directly connec-ted with a decrease in the s-state electron drag by dislocations.

Динамическая теория дислокационного амплитудно зависимого гистерезиса, преложенная в данной работе, выявила принципиально важную роль взаимодействия квазичастиц с дислокациями в формировании нелинейного отклика реального кристалла на распространяющуюся в нем ультразвуковую волну высокой частоты. Предсказана сильная частотная зависимость декремента затухания, обнаруживающая характерный максимум при переходе от динамического к статическому гистерезису. Для последнего случая установлен предельный переход к теориям Гранато—Люкке и Роджерса, описывающим амплитудно зависимые потери при слабой задемпфированности дислокационных петель. В рамках динамической теории дислокационного гистерезиса объяснена аномалия высоко-частотного амплитудно-зависимого внутреннего трения металлов, наблюдаемая при сверхпроводящем переходе и, как показывает анализ, непосредственно связанная с уменьшением в s-состоянии электронного торможения дислокаций.

Динамічна теорія дислокаційного амплітудно-залежного гістерезиса, що розвинута в цієй роботі, виявляє принципово важливу роль взаємодії квазічастинок з дислокаціями у формуванні нелінійного відгуку реального кристала на поширюючуюся в нім ультразвукову хвилю високої частоти. Передбачена сильна частотна залежність декремента загасання, що виявляє характерний максимум при переході від динамічного до статичного гістерезису. Для останнього випадку встановлен граничний перехід до теорій Гранато-Люкке і Роджерса, що описують амплітудно-залежні втрати при слабкій задемпфованості дислокаційних петель. У межах динамічної теорії дислокаційного гістерезису пояснена аномалія високочастотного амплітудно-залежного внутрішнього тертя металів, спостережувана при надпровідному переході і, як показує аналіз, безпосередньо пов'язана зі зменшенням в s-стані електронного гальмування дислокацій.