Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Исследование кинетики и морфологии дендритного роста льда и сопутствующей электромагнитной эмиссии

Диссертация: Исследование кинетики и морфологии дендритного роста льда и сопутствующей электромагнитной эмиссии
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Выявлено три типа структур неравновесного роста льда в области переохлаждений 0.1 К< ДГ < 30 К: густая ветвистая, дендритная, и «структура», состоящая из одного плоского зерна. Построена их морфологическая диаграмма и установлено, что морфологический переход в области 12 К< ДГ < 16 К между второй и третьей структурами является кинетическим переходом первого рода. Обнаружено, что формирование… Читать ещё >

Содержание

  • Глава I. Литературный обзор
    • 1. 1. Морфология и кинетика неравновесного роста кристалла из расплава
      • 1. 1. 1. Термодинамика и механизмы кристаллизации
      • 1. 1. 2. Кинетика и геометрия неравновесного роста
    • 1. 2. Электрические явления при кристаллизации диэлектриков
    • 1. 3. Постановка задачи исследования
  • Глава II. Методические вопросы исследования
    • 2. 1. Методика in situ исследования кинетики и морфологии неравновесного роста льда оптическим и термическим методами
    • 2. 2. Методика измерения параметров собственного электромагнитного излучения при кристаллизации водного раствора
    • 2. 3. Комплект аппаратуры и оригинальная методика in situ исследования кинетики кристаллизации термическим, оптическим, акустическим и электромагнитным методами
    • 2. 4. Методика исследования влияния внешнего электрического поля на кинетику и структуру неравновесного роста льда
    • 2. 5. Выводы
  • Глава III. In situ исследование кинетики и морфологии неравновесного роста льда в переохлажденной воде
    • 3. 1. Кинетические и морфологические особенности неравновесного роста льда в условиях трехмерной массовой кристаллизации
    • 3. 2. Кинетика и морфология неравновесного роста льда в пленке воды
    • 3. 3. Аналитическое исследование кинетики и геометрии неравновесного роста льда в пленке воды, переохлажденной в области 16 К < АГ<30К
    • 3. 4. Выводы
  • Глава IV. Собственная электромагнитная эмиссия, сопровождающая неравновесный рост льда в переохлажденной воде
    • 4. 1. Электромагнитная эмиссия при массовой трехмерной кристаллизации
    • 4. 2. Взаимосвязь сигнала ЭМЭ со структурными особенностями растущего из переохлажденной воды льда
    • 4. 3. Статистические и корреляционные особенности спектра импульсов ЭМЭ, сопровождающих массовую кристаллизацию льда
    • 4. 4. Выводы
  • Глава V. Исследование природы сигнала ЭМЭ при росте одиночного зерна
    • 5. 1. Спонтанная кристаллизация и электризация тонкой пленки переохлажденного водного раствора
    • 5. 2. Влияние концентрации примесей на параметры сигнала ЭМЭ при спонтанной кристаллизации
    • 5. 3. Механизм межфазного разделения зарядов при взрывной кристаллизации разбавленного водного раствора
    • 5. 4. Распределение электрического поля вблизи кристаллизующейся пленки воды
    • 5. 5. Выводы
  • Глава VI. Влияние электрического поля на кинетику и морфологию неравновесного роста льда Ш
    • 6. 1. Электродинамика двойного электрического слоя на фронте кристаллизации
    • 6. 2. Влияние внешнего электрического поля на кинетику и морфологию дендритного роста льда в разбавленных водных растворах
    • 6. 3. Выводы
  • Заключение
  • Выводы
  • Список литературы
  • Приложение I

Исследование кинетики и морфологии дендритного роста льда и сопутствующей электромагнитной эмиссии (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность темы

Исследование взаимосвязи механических и физических свойств реальных кристаллов с дефектной структурой на различных масштабных уровнях является фундаментальной проблемой физики твердого тела. Особое место в этой проблеме занимает изучение роли биографических дефектов, возникающих в кристалле в процессе выращивания. Рост кристалла, как известно, является термодинамически неравновесным процессом и осуществляется за счет движения межфазной границы — одного из таинственных объектов современной физики и физхимии, микроскопическая структура, динамика и физические свойства которого мало изучены в связи с серьезными экспериментальными трудностями. Межфазная граница является, с одной стороны, источником скрытой теплоты фазового перехода, а с другой стороны, на движущейся фазовой границе, например, кристалл-расплав (раствор) происходит процесс перераспределения примеси между твердой и жидкой фазами, который определяется сложной нелинейной связью межфазных коэффициентов распределения со скоростью роста, а также с химическим составом примеси. Если примесь в расплаве ионизирована, то в процессе роста кристалла происходит формирование объемного заряда в различных фазах, а также поверхностного — на фронте кристаллизации. Кроме того, кристаллизация происходит, как правило, с изменением плотности вещества. В результате фазовой дилатации, а также под влиянием температурных градиентов, связанных с оттоком тепла от фронта кристаллизации, в процессе роста в твердой фазе возникают упругие напряжения, способные вызвать образование дислокаций и микротрещин. Таким образом, в процессе выращивания кристаллов, особенно в условиях проявления морфологических неустойчивостей фронта кристаллизации, в твердой фазе возникает очень сложное распределение дефектов различных размерностей и, соответственно, упругого, а в высокоомных материалах — электрического поля, которые существенно влияют на весь спектр свойств кристалла: оптических, электрических, механических и т. д. Поэтому исследование динамики фазовой границы кристалл-расплав и ее роли в формировании биографической структуры дефектов и, соответственно, физических свойств реального кристалла остается одной из приоритетных задач современной физики твердого тела.

Вместе с тем, последние два десятилетия характеризуются интенсивным исследованием динамики диссипативных систем, эволюция которых по мнению ряда исследователей (Мандельброт, Пригожин, Фейгенбаум, Лангер и др.) носит универсальный характер. Принято считать, что наиболее удобными моделями формирования структур в таких системах являются течение несмешиваемых жидкостей и кристаллизация переохлажденного расплава. Оказалось, что неравновесный рост кристалла, происходящий по нормальному механизму, морфологически неустойчив и имеет в этом аспекте множество аналогов в различных областях физики, химии, геофизики и биологии. Несмотря на большое число работ в области аналитического и компьютерного моделирования таких систем, проблема отбора морфологий неравновесного роста (дендритной, ячеистой, фрактальной и т. д.) остается открытой, главным образом, из-за недостатка экспериментальной информации. Поэтому помимо традиционной задачи кристаллофизики — выращивание монокристаллов с заданными физическими свойствами — в последнее время обозначилась новая актуальная задача, состоящая в экспериментальном изучении кинетики и морфологии неравновесного роста, особенно в области больших скоростей фронта кристаллизации, которая имеет как фундаментальное, так и прикладное значение.

Кроме того, известно, что при направленной кристаллизации многих диэлектриков в квазиравновесных условиях на плоской фазовой границе кристалл-расплав формируется двойной электрический слой, состоящий из примесных и/или собственных носителей заряда, который вызывает появление значительной (до ~ 102 В) межфазной разности потенциалов — эффект Воркмана — Рейнольдса. В литературе отсутствуют данные о взаимосвязи электромагнитных явлений при затвердевании диэлектриков с проявлениями морфологической неустойчивости электрически активной межфазной границы в условиях дендритного роста твердой фазы. Представляется физически обоснованным предположение о том, что неравномерное движение морфологически неустойчивой и электрически активной межфазной границы способно вызвать собственное электромагнитное излучениеэлектромагнитную эмиссию (ЭМЭ), параметры которой несут информацию о морфогенезе неравновесной структуры.

Цель настоящей работы заключалась в исследовании кинетики и морфологии дендритного роста льда из расплава в широком и малоисследованном температурном диапазоне степени переохлаждения воды 0.1 К <ДТ< 30 К, а также обнаружении собственной ЭМЭ растущего льда и установлении взаимосвязи ее параметров с кинетикой и электрическими свойствами межфазной границы кристалл-расплав в условиях неравновесного роста твердой фазы.

В качестве объекта исследования выбрана система лед-вода, интересная и сама по себе (в силу ее важной роли в эволюции всего живого на Земле), и как удобная физическая модель процессов роста новых структур в сильно неравновесных условиях. Дополнительным аргументом в пользу такого выбора является наличие большого объема информации о структуре льда и электрических явлениях на границе лед-вода, полученной в условиях слабо неравновесной кристаллизации, реализуемых при малых степенях переохлаждения.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи исследования:

— экспериментально исследовать особенности кинетики и морфологии неравновесного роста льда из расплава в малоисследованном интервале исходного переохлаждения, для которого характерно преимущественно гетерогенное зарождение твердой фазы, 0.1 К < ДГ < 30 К;

— создать экспериментальные условия для обнаружения и исследования собственного электромагнитного излучения межфазной границы при кристаллизации воды и разбавленных водных растворов солей и разделения вклада в параметры этого излучения собственно эволюции межфазной границы лед-вода и вторичных электромагнитных явлений, связанных, например, с эволюцией трещин;

— исследовать взаимосвязь между параметрами собственного электромагнитного излучения и структурно-кинетическими характеристиками процесса кристаллизации на уровне отдельного зерна;

— аналитически исследовать условия, в которых можно ожидать влияние собственного электрического поля межфазной границы лед-вода на ее термодинамику, кинетику и морфологию;

— экспериментально исследовать влияние внешнего электрического поля на кинетику и структуру неравновесного роста льда из переохлажденного водного раствора электролита;

— проанализировать возможные приложения полученных результатов в области фундаментальных и прикладных исследований применительно, например, к проблемам исследования физических свойств, структуры и динамики интерфейса твердое тело-расплав, атмосферного электричества, дистанционного контроля роста кристаллов и т. д.

Научная новизна полученных результатов состоит в том, что впервые: — разработан бесконтактный электромагнитный in situ метод исследования кинетики кристаллизации диэлектриков, который позволяет непосредственно в ходе фазового перехода с высоким временным разрешением (не хуже 10б с) строить кинетическую кривую кристаллизации, проводить статистический и корреляционный анализ ее скачков, связанных с формированием дендритной структуры, бесконтактно определять межфазную разность потенциалов, а также выявлять ростовые трещины и т. д. Метод откалиброван на системе лед-вода, используемой в качестве модельного объекта;

— выявлено три типа структур неравновесного роста льда в области переохлаждений 0.1 К< ДГ < 30 К: густая ветвистая, дендритная, и «структура», состоящая из одного плоского зерна. Построена их морфологическая диаграмма и установлено, что морфологический переход в области 12 К< ДГ < 16 К между второй и третьей структурами является кинетическим переходом первого рода. Обнаружено, что формирование каждой структуры сопровождается генерированием характерного сигнала ЭМЭ, который надежно ее идентифицирует, причем с ростом переохлаждения наблюдается тенденция к росту пространственной упорядоченности структур и временной корреляции сигналов ЭМЭ соответственно;

— обнаружена дискретная и непрерывная электромагнитная эмиссия (ЭМЭ) при кристаллизации разбавленных водных растворов в области концентраций 10″ 7−10″ 3 моль/л и переохлаждений 0.1 К<�ДГ<30 К. По ее амплитудно-частотным параметрам разделен вклад в собственное электромагнитное излучение эволюции морфологически неустойчивой межфазной границы лед-вода и вторичных быстропротекающих электрических явлений, обусловленных собственно кристаллизацией и связанных с развитием ростовых трещин;

— обнаружено, что при взрывной кристаллизации сильно переохлажденной (на ДГ = 15−30 К) капли дистиллированной воды фронт кристаллизации является источником импульса электромагнитной эмиссии. Показано, что кристаллизация атмосферных капель способна вызвать электромагнитное излучение типа фликкер-шума и объяснить радиопомехи в области средних и длинных волн;

— разработан механизм генерирования сигналов ЭМЭ при кристаллизации разбавленных водных растворов солей, основанный на представлении о том, что источником нестационарного электрического поля является движущийся морфологически неустойчивый фронт кристаллизации, вблизи которого образуется двойной электрический слой из-за различия неравновесных межфазных коэффициентов распределения примесных катионов и анионов;

— показано, что удельная энергия электрического поля двойного слоя соизмерима с поверхностной энергией фазовой границы лед-вода и может 6 существенно влиять как на ее морфологическую неустойчивость, так и на микроструктуру растущего льда- - обнаружено влияние внешнего электростатического поля на кинетику и структуру дендритного роста льда из электрически активного водного раствора электролита (NHUbCCh. Установлено, что электрическое поле уменьшает скорость роста дендритов, а также подавляет морфологическую неустойчивость фронта кристаллизации в направлении градиента модуля напряженности электрического поля.

Научная ценность и практическая значимость работы. Научная ценность полученных результатов заключается в выявлении информационной и динамической роли макроскопического электромагнитного поля, возникающего при кристаллизации диэлектрика по нормальному механизму.

Информационная роль состоит в том, что обнаруженная собственная ЭМЭ является новым тонким физическим инструментом исследования эволюции мезоскопической структуры растущего из расплава диэлектрика, позволяющего: выделять интерфейс кристалл-расплав как самостоятельный объект и изучать in situ с высоким временным разрешением его динамику и физические свойства, особенно в условиях морфологической неустойчивости;

— производить отображение (редукцию) пространственной мезоскопической структуры растущего поликристалла диэлектрика на временной ряд — сигнал ЭМЭ;

— исследовать временную самоорганизацию событий эволюции этой структуры, связанных с ростом дендритов, их боковых ветвей, взаимодействием дендритов, идентифицировать различные морфологии неравновесного роста, фиксировать переходы между ними, выявлять ростовые трещины, а также in situ строить кинетическую кривую фазового перехода.

Динамическая роль электромагнитного поля состоит в том, что в диэлектриках с межфазной разностью потенциалов >102 В собственное и внешнее электрическое поле влияет на устойчивость и кинетику роста, а также на структуру растущего кристалла на различных масштабных уровнях процесса кристаллизации.

Практическая значимость работы связана с возможностью использования ее результатов для:

— дистанционного исследования морфологически неустойчивого фронта кристаллизации;

— физического моделирования явлений атмосферного электричества на уровне отдельных капель воды;

— разработки бесконтактных методов контроля роста из расплава кристаллов диэлектриков;

— непрерывного электромагнитного мониторинга геофизических объектов, содержащих большие массы льда и снега, способных к катастрофическим срывам (ледники, снежные лавины и т. д.);

— разработки технологии управления неравновесными мезоструктурами растущего диэлектрического кристалла внешним электромагнитным полем.

Апробация работы. Полученные результаты были представлены на следующих конференциях и семинарах:

IV Международная конференция «Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов» (Воронеж, 1996) — Международная конференция «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений» (Тамбов, 1996) — XXXIV Международный семинар «Актуальные проблемы прочности» (Тамбов,.

1998) — Международная конференция по росту и физике кристаллов, посвященная памяти М. П. Шаскольской (Москва, 1998) — Второй Всероссийский семинар «Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении» (Воронеж, 1999) — 12 научная конференция «Математические методы в технике и технологиях ММТТ 12» (Великий Новгород, 1999), Междисциплинарный семинар ФиПС-99 «Фракталы и прикладная синергетика (Москва, 1999), XXXV семинаре «Актуальные проблемы прочности» (Псков, 1999), XX Международной конференции «Релаксационные явления в твердых телах» (Воронеж,.

1999).

На защиту выносятся следующие основные положения и результаты: 1. Новый in situ бесконтактный метод исследования кинетики кристаллизации диэлектриков с высокой (>10 В) межфазной разностью потенциалов, позволяющий извлекать информацию о мезоскопических событиях на фронте кристаллизации, связанных с его морфологической неустойчивостью, устанавливать корреляционные связи между ними, фиксировать зарождение и эволюцию ростовых трещин, в комплексе с другими методами определять межфазную разность потенциалов и т. д.

2. Кинетическая морфологическая диаграмма системы лед-вода в интервале переохлаждений 0,1 К<�ДГ<30 К, выражающая связь морфологии межфазной границы и характерных скоростей ее роста с величиной исходного переохлаждения АТ.

3. Закономерности обнаруженной ЭМЭ, сопровождающей эволюцию структур неравновесного роста в области переохлаждений 0,1 К< АТ < 30 К, обеспечивающие возможность идентификации этих структур по их сигналу ЭМЭ, и выявления трещин в ходе кристаллизации.

4. Разработанный механизм генерирования ЭМЭ при неравновесном росте льда в переохлажденном разбавленном водном растворе электролита, а также совокупность условий проявления динамического воздействия собственного электрического поля фазовой границы на ее морфологическую неустойчивость.

5. Обнаруженный эффект влияния внешнего неоднородного электрического поля на кинетику и ориентацию отдельных ледяных дендритов, а также на конечную дендритную структуру поликристаллического льда.

6. Обоснованные и подтвержденные результатами работы физические основы бесконтактной электромагнитной дефектоскопии роста кристаллов диэлектриков, а также электромагнитного мониторинга среды, содержащей большие массы льда и снега (ледники, снежные лавины, ледяные покровы водоемов и т. п.).

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, списка цитированной литературы, содержащей 245 наименований и приложения. Полный объем составляет 147 страниц машинописного текста, в том числе 41 иллюстрацию.

Выводы.

1. Выявлены три типа структур неравновесного роста льда в пленке дистиллированной воды в области переохлаждений 0.1 К <АТ< 30 К: густоветвистая (DBM), дендритная (NDM) и «структура», состоящая из одного зерна — тонкой пластины (FD). Построена кинетическая морфологическая фазовая диаграмма. Морфологические переходы между этими структурами происходят в интервалах 0.5 К< A7j <1.5 К для DBM-NDM перехода и 12 К< ДГ2 <16 К для NDM-FD перехода соответственно. Установлено, что в отличие от первого, второй морфологический переход сопровождается скачком всех основных параметров процесса кристаллизации: скорости кончиков дендритов, кинетического коэффициента роста, масштаба, количества дендритов, их кинетики и фрактальной размерности структуры. Показано, что в области этого перехода с ростом переохлаждения происходит скачкообразное изменение геометрии межфазной поверхности от фрактальной к евклидовой, что приводит к скачку скорости затвердевания.

2. Обнаружено, что формирование каждого типа структур неравновесного роста льда сопровождается генерированием характерного сигнала электромагнитной эмиссии (ЭМЭ), носящего импульсный характер, который надежно идентифицирует каждую структуру. С ростом переохлаждения наблюдается тенденция к росту пространственной упорядоченности структур и временной корреляции сигналов ЭМЭ соответственно. По амплитудно-частотным характеристикам ЭМЭ разделен вклад в собственное электромагнитное излучение эволюции морфологически неустойчивой фазовой границы лед-вода и вторичных быстропротекающих явлений, сопровождающих кристаллизацию — развитием ростовых трещин и электрических пробоев.

3. С помощью прямых in situ исследований установлено, что если характерное время кристаллизации At меньше максвелловского времени релаксации в системе лед-вода, то потенциал ф нестационарного электрического поля вне кристаллизующейся пленки водного раствора электролита (сигнал ЭМЭ) пропорционален объему твердой фазы Vx и потенциалу замерзания U, т. е. ф (/) ~ Ш7,^) — при обратном соотношении времен такую информацию несет первообразная сигнала ЭМЭ: б (г)= т^ |ф (/')<#' ~ У,.

4. Проанализирован механизм разделения зарядов на межфазной границе дендритного кристалла льда, растущего в сильно неравновесных условиях, с учетом скоростной зависимости межфазных коэффициентов примесных ионов разного знака. Показано, что напряженность поля внутри двойного слоя на фронте кристаллизации соизмерима с электрической прочностью среды, а удельная энергия поля — с поверхностной энергией фазовой границы лед-вода и может существенно влиять на ее морфологическую неустойчивость.

5. Предложен механизм генерирования электромагнитной эмиссии при кристаллизации разбавленного водного раствора электролита, основанный на нестационарном движении электрически активного фронта кристаллизации. Получено выражение, связывающее потенциал нестационарного электрического поля вне системы, претерпевающей фазовый переход (сигнал ЭМЭ), с объемом ледяной фазы и потенциалом замерзания, которое хорошо согласуется с экспериментальными данными, полученными в работе.

6. Обнаружено влияние внешнего неоднородного электрического поля на анизотропию и кинетику дендритного роста льда, которое выражается в подавлении скорости зарождения на цилиндрическом фронте кристаллизации игл в направлении градиента напряженности поля. В результате формируется структура, в которой стволы дендритов ориентированы преимущественно перпендикулярно линиям градиента поля, а их скорость нелинейно падает с ростом градиента поля и проходит через минимум в области ~ 102 В/см2.

7. Результаты диссертационной работы позволяют рассматривать собственную ЭМЭ кристаллизующегося диэлектрика в качестве нового физического инструмента исследования динамики и электрических свойств межфазной границы и разрабатывать методы дистанционного контроля и управления ростом кристаллов, а также непрерывного мониторинга природных объектов, содержащих массы снега и льда.

Заключение

.

Современное состояние физики твердого тела характеризуется осознанием роли динамического аспекта в области исследования процессов формирования реальной структуры кристалла, важное место среди которых занимают фазовые переходы первого рода. Последние осуществляются, как известно, за счет движения межфазной границы — чрезвычайно сложного динамического объекта, в силу его неравновесности, нелинейности (и поэтому высоко чувствительного к различным возмущениям) особенно в случае нормального роста кристалла из расплава. В настоящей работе установлено, что фазовая граница в условиях неравновесного роста кристалла диэлектрика из расплава является источником нестационарного электрического поля, которое может проявлять себя, по крайней мере, в двух аспектах: информационном и динамическом. Первый состоит в том, что сигнал ЭМЭ в полосе частотЮ-1 — 1(Г2 Гц несет информацию об эволюции морфологически неустойчивой фазовой границы кристалл-расплав, т. е. о морфогенезе неравновесного роста кристалла диэлектрика, а второй аспект заключается в том, что в диэлектриках с потенциалом замерзания более 10 В собственное электрическое поле, помимо полей диффузионной природы, способно оказывать влияние на термодинамику и кинетику фазового перехода. Обсудим теперь вопрос о возможном использовании полученных в работе результатов в области фундаментальных и прикладных исследований.

1. Сигнал ЭМЭ, сопровождающий кристаллизацию, является свидетельством морфологической неустойчивости межфазового интерфейса и в этом смысле позволяет выделять последний как самостоятельный объект и исследовать его физические и топологические характеристики. Особенно это важно в области больших переохлаждений (Л~1) и, соответственно, скоростей фронта кристаллизации (и ~ 1 -10 м/с), когда межфазные коэффициенты распределения стремятся к единице и возможна смена механизма образования межфазного ДЭС за счет, например, селективного загребания примесных ионов собственно фазовой границей. Поэтому исследование электрокинетических явлений, в частности ЭМЭ, в сильно неравновесных условиях роста твердой фазы позволит, в принципе, оценивать потенциальную энергию взаимодействия адатомов с атомно-шероховатой поверхностью кристалл-расплав.

2. Измерение сигнала ЭМЭ можно рассматривать как отображение (редукцию) эволюцию пространственной структуры неравновесного роста твердой фазы на одну степень свободы — временной ряд ф (/) .Исследование однозначности такого отображения, т. е. взаимосвязи между пространственной упорядоченностью и самоподобностью структуры (выраженной, например, в терминах ее фрактальной размерности) и автокорреляционными характеристиками спектра ЭМЭ, позволит исследовать процессы самоорганизации и динамического хаоса при неравновесном росте кристалла по временному ряду — сигналу ЭМЭ, что связано, в частности, с возможностью обрабатывать значительно меньший объем информации. С другой стороны, наличие корреляционных связей между различными мезоскопическими событиями кристаллизации, выявляемые, например, с помощью корреляционного анализа импульсов ЭМЭ, предполагает существование физического корреляционного поля, осуществляющего эти связи. Составляющими такого поля, как отмечалось, могут быть не только диффузионные поля (тепловое и концентрационное), но и акустическое, а в диэлектриках — и электромагнитное. Поэтому автокорреляционный анализ спектра сигнала ЭМЭ является одним из инструментов изучения природы корреляционного поля на различных масштабных уровнях фазового перехода.

3. Система лед-вода проявляет не только уникальные свойства (например, полупроводниковые), но и, как показывают результаты настоящей работы, является очень удобной моделью морфогенеза диссипативных систем, на которой можно исследовать эволюцию структур неравновесного роста, морфологические переходы между ними, т. е. экспериментально на мезои макроуровне изучать проблему отбора глобальных морфологий неравновесного роста в достаточно легко реализуемой области переохлаждений (от 0 °C до -30°С). Обнаруженная ЭМЭ 1-типа, как выяснилось, вызвана нестационарной динамикой фазовой границы кристалл-расплав и в этом смысле является новым, весьма тонким физическим инструментом исследования морфогенеза неравновесных структур.

4. Практическая значимость работы связана с возможностью использования ее результатов для: а) физического моделирования явлений атмосферного электричества на уровне отдельных капель водыб) разработки бесконтактных методов контроля роста из расплава кристаллов диэлектриковв) непрерывного электромагнитного мониторинга геофизичиских объектов, содержащих большие массы льда и снега, способных к катастрофическим сдвигам (ледники, снежные лавины и т. д.) — г) разработки технологии управления неравновесными мезоструктурами кристалла диэлектрика внешним электромагнитным полем.

Показать весь текст

Список литературы

  1. А.А., Гиваргизов Е. И., Багдасаров Х. С., Кузнецов В. А., Демьянец Л. Н., Лобачев А. Н. Современная кристаллография. Т. 3. Образование кристаллов. М.: Наука, 1980. 408 с.
  2. И.Н., Кашиев Р. К теории роста кристаллов и образования кристаллических зародышей // УФН. 1939. Т. 21. № 4. С. 408−465.
  3. В.П., Коверда В. П., Буторин Г. Т. Гомогенное зародышеобразование при кристаллизации переохлажденного олова // Кристаллография. 1970 Т. 15. № 6. С. 1219−1225.
  4. В.П., Коверда В. П., Буторин Г. Т. Кинетика зарождения кристаллов в малых объемах / Рост кристаллов. Т. 11. Ереван. ЕГУ. 1975. С. 25−29.
  5. В.П. Метастабильная жидкость. М.: Наука. 1972. 312 с.
  6. Г. Т., Скрипов В. П. Кристаллизация переохлажденной воды // Кристаллография. 1972. Т. 17. № 2. С. 379−385.
  7. В.П., Коверда В. П. Спонтанная кристаллизация переохлажденных жидкостей. М.: Наука. 1984. 230 с.
  8. В.П. Не вполне равновесные системы. Термодинамический аспект // Расплавы. 1994. № 4. С. 3−16.
  9. P.H., Кузьмин B.H. Зародышеобразование при фазовом переходе кристалл-жидкость // ФТТ. 1991. Т. 33. № 8. С. 2400−2407.
  10. В.Н., Собянин А. А. Новый подход к кинетике роста зародышей при фазовых переходах первого рода// ФТТ. 1992. Т. 34. № 11. С. 3390−3393.
  11. Huang J., Bartell L.S. Kinetics of homogeneous nucleation in the freezing of large water clusters // J. Chem. Phys. 1995. V. 99. P. 3924−3931.
  12. А.С. К теории затвердевания переохлажденной жидкости. I. Термодинамика твердотельных кластеров // Физика низких температур. 1994. Т. 20. № 5. С. 469−476.
  13. А.С. К теории затвердевания переохлажденной жидкости. П. Кинетика образования кластеров и конкурентное зародышеобразование // Физика низких температур. 1994. Т. 20. № 5. С. 477−486.
  14. Alexander S. Should all crystals be bcc Landau theory of solidification and crystal nucleation // Phys. Rev. Let. 1978. V. 41. № 10. P. 702−705.
  15. Zhdanov V.P. First-order kinetic phase transitions in simple reactions on solid surfaces: nucleation and growth of the stable phase // Phys. Rev. E. 1994. V. 50. № 2. P. 760−763.
  16. Г. Г. Морфология и генезис кристаллов. М.: Наука. 1973. 211 с.
  17. Механизм и кинетика кристаллизации. Минск: Наука и техника. 1964. 423 с.
  18. М. Процессы затвердевания М.: Мир. 1977. 267 с.
  19. . Теория затвердевания. М.: Металлургия. 1968. 319 с.
  20. . Рост и форма кристаллов. М.: ИЛ. 1961. 234 с.
  21. А.В., Парвов В. К. Зарождение и рост кристаллов. М.: Наука. 1969. 387 с.
  22. Р.В. Геометрическая теория кристаллообразования // Кристаллография. 1998. Т. 43. № 2. С. 336−374.
  23. Leamy H.J., Gilmer G.H., Jackson К.А. Statistical thermodynamics of clean surfaces / Surface physics of materials. V. 1. New York. San Francisco. London: Acad. Press. 1975. P. 121−188.
  24. Д.Е. О молекулярной шероховатости границы кристалл-расплав / Механизм и кинетика кристаллизации. Минск: Наука и техника. 1964. С. 86−97.
  25. В., Кабрера И., Франк Ф. Рост кристаллов и равновесная структура их поверхности. / Элементарные процессы роста кристаллов. М.: ИЛ. 1959. С. 11−109.
  26. Г. А., Овсиенко Д. Е. Исследование механизма роста некоторых металлических кристаллов из расплава / Рост и несовершенство металлических кристаллов. Киев: Наукова думка. 1966. С. 40−53.
  27. С.С. Вопросы теории образования зародышей и переноса примеси при конденсации молекулярных пучков. Канд. дис. Ин-т Кристаллографии АН СССР. 1976.
  28. Г. Г. Процесс геометрического отбора в растущем агрегате кристаллов // ДАН СССР. 1945. Т. 48. № 3. С. 177−180.
  29. К., Ульманн Д., Хант Дж. О механизме роста кристаллов из расплава / Проблемы роста кристаллов. М.: Мир. 1968. С. 27−86.
  30. К.А. Моделирование процессов роста кристаллов / Рост кристаллов. Т. 11. Ереван: ЕГУ. 1975. С. 116−131.
  31. Н.К., Тарнбалл Д. Успехи физики металлов. М.: Металлургия. 1956. 304 с.
  32. В.А., Кузьменко В. М. Взрывная кристаллизация аморфных веществ // УФН. 1989. Т. 157. № 2. С. 311−338.
  33. Kessler D.A., Koplik J., Levine A. Pattern selection in fingered growth phenomena // Advances in Physics. 1988. V. 37. № 3. P. 255−339.
  34. Misbah C., Mtiller-Kurmbhaar H. Dynamique d’une frontiere libre: un siege fascinant de morphogenese //Ann. Phys. Fr. 1994. V. 19. P. 601−643.
  35. Kassner K., Misbah C., Mtiller-Krumbhaar, Valance A. Directional solidification at high speed. I. Secondary instabilities // Phys Rev. E. 1994. V. 49. № 6. P.5477−5494.
  36. Kassner K., Misbah C., Muller-Krumbhaar, Valance A. Directional solidification at high speed. II. Transition to chaos // Phys Rev. E. 1994. V. 49. № 6. P.5495−5515.
  37. П.К. К феноменологической теории локально-неравновесной кристаллизации сплавов //Докл. РАН. 1994. Т. 334. № 6. С. 707−709.
  38. П.К. Эффект диффузионной релаксации при высокоскоростной кристаллизации бинарного сплава//Кристаллография. 1993. Т. 38. № 6. С. 238−243.
  39. П.К. Об условиях развития диффузионного переохлаждения при локально-неравновесной кристаллизации расплавов // Журн. техн. физ. 1995. Т. 65. № 11. С.110−119.
  40. Braun R.J., Davis S.H. Oscillatory instabilities in rapid directional solidification: bifurcation theory // J. Cryst. Growth. 1991. V. 112. P. 670−690.
  41. Д.Е. Кинетические условия на фронте кристаллизации с учетом сегрегации примеси // Кристаллография. 1987. Т. 32. № 6. С. 1331−1335.
  42. Д.Е. Влияние сегрегации примеси на рост дендрита в переохлажденном расплаве // Кристаллография. 1987. Т. 32. № 6. С. 1336−1346.
  43. Huntley D.A., Davis S.H. Effect of latent heat on oscillatory and cellular mode coupling in rapid directional solidification // Phys. Rev. B. 1996. V. 53. № 6. P. 3132−3144.
  44. Kresin M., Korber Ch. Influence of additives on crystallization kinetics: comparison between theory and measurements in aqueous solutions // J. Chem. Phys. 1991. V. 95. № 7. P. 5249−5255.
  45. Zuo R., Guo Z. Two-dimensional analysis on solute segregation in crystal growth from melt // J. Cryst. Growth. 1996. V. 158. P. 377−384.
  46. JI.M., Селезнев В. Д., Скопинов C.A. Компьютерное моделирование потери устойчивости и развития дендритных форм методом диффузионных потоков // Кристаллография. 1997. Т. 42. № 5. С. 802−808.
  47. В.В., Габович М. Д., Солошенко И. А., Хомич В. А., Циолко В. В. Примесный механизм возбуждения коротковолновых периодических структур на поверхности затвердевающего расплава // ЖЭТФ. 1991. Т. 100. № 3(9). С. 841−848.
  48. Г. Г., Гавва В. А., Гусев А. В., Кириллов Ю. П., Чурбанов М. Ф. Распределение двух взаимопревращающихся форм примеси при направленной кристаллизации // Высокочистые вещества. 1995. № 5. С. 14−17.
  49. Е.Б. Связь скорости роста кристаллов с растворимостью вещества // Кристаллография. 1996. Т. 41. № 5. С. 940−947.
  50. Д.В., Мансуров В. В. Динамическая неустойчивость квазистационарного процесса затвердевания бинарного расплава при наличии узкой квазиравновесной двухфазной зоны // Кристаллография. 1996. Т. 41. № 2. С. 376−378.
  51. Drchal V., Kudmovsky. Theory of surface segregation: self-consistent determination of the concentration profile // Phys. Rev. B. 1996. V. 54. № 11. P. 8202−8211.
  52. C.A., Слезов В. В. Кристаллизация бинарных расплавов и распад пересыщенных твердых растворов в неизотермических условиях // ФТТ. 1987. Т. 29. № 12. С. 3657−3667.
  53. С.А., Осипов А. В. Термодинамика и кинетика фазовых переходов первого рода на поверхности твердых тел // Хим. физика. 1996. Т. 15. №.9. С. 5−104.
  54. Nagashima К., Furukawa Y. Solute distribution in front of an ice/water interface during directional growth of ice crystals and its relationship to interfacial patterns // J. Phys. Chem. B. 1997. V. 101. № 32(7). P. 6174−6176.
  55. Ran Z., Zengyuan G. Two-dimensional analysis on solute segregation in crystal growth from melt. I. Solution at crystal/melt interface // J. Cryst. Growth. 1996. V. 158. № 3. P. 377−384.
  56. Jackson K.A., Gilmer G.H., Temkin D.E., Beatty K.M. Microsegregation far from equilibrium // J. Cryst. Growth. 1996. V. 163. № 4. P. 461−469.
  57. А. П. Полосчатое распределение концентрации примеси вследствие неустойчивости межфазной границы //Докл. РАН. 1996 .Т. 349. № 4. С. 468−471.
  58. Monnier R. First principles approaches to surface segregation // Phil. Mag. B. 1997. V. 75. № 1. P. 67−144.
  59. Shetty M.N., Bansal V. Solute distribution analysis in directionally solidified A1 5.7wt% Ni eutectic alloy // Z. Metallk. 1998. V/ 89. № 1. C. 42−46.
  60. Г. П. Температурное поле вокруг шарообразного, цилиндрического и иглообразного кристалла, растущего в переохлажденном расплаве // ДАН СССР. 1947. Т. 58. № 4. С. 567−569.
  61. Г. П. Тепловые и диффузионные процессы при росте кристаллов / Рост кристаллов. Т. 1. М.: АН СССР. 1957. С. 98−109.
  62. Г. П. О росте сферического и иглообразного кристаллов бинарного сплава // Докл. АН СССР. 1952. Т. 83. № 2. С. 573−576.
  63. Д.Е. О скорости роста кристаллической иглы в переохлажденном расплаве //ДАН СССР. 1960. Т. 132. № 6. С. 1307−1310.
  64. Д.Е., Поляков В. Б. Устойчивость плоского фронта при фазовом превращении в однокомпонентной системе // Кристаллография. 1976. Т. 21. № 4. С. 661−669.
  65. А.А. Устойчивость плоского фронта при анизотропной поверхностной кинетике / Рост кристаллов. Т. 11. Ереван: ЕГУ. 1975. С. 221−230.
  66. В., Секерка Р. Морфологическая устойчивость частицы, растущей за счет диффузии или теплоотвода / Проблемы роста кристаллов. М.: Мир. 1968. С. 89−105.
  67. В., Секерка Р. Устойчивость плоской поверхности раздела фаз при кристаллизации разбавленного бинарного сплава / Проблемы роста кристаллов. М.: Мир. 1968. С. 106−126.
  68. Muller-Krumbhaar Н. Kinetics of crystal growth. Microscopic and phenomenological theories // Current topics in material science. V. 1. Amsterdam, New York, Oxford: North-Holland Publ. Co. 1978.
  69. Langer J.S., Muller-Krumbhaar H. Stability effect in dendritic crystals growth // J. Cryst. Growth. 1977. V. 42. P. 11−14.
  70. Kessler D.A., Koplik J., Levine H. Geometrical models of interface evolution. III. Theory of dendritic growth//Phys. Rev. A. 1985. V. 31. № 3. P. 1712−1717.
  71. Somboonsuc K., Trivedi R. Dynamical studies of dendritic growth // Acta metall. 1985. V. 33. № 6. P. 1051−1060.
  72. Laxmanan V. Dendritic solidification. I. Analysis of current theories and models // Acta metall. 1985. V. 33. № 6. P.1023−1035.
  73. Langer J.S. Dendrites, viscous fingers, and theory of pattern formation // Science. 1989. V. 243. № 3. P. 1150−1156.
  74. E.A., Есипов С. Э., Мельников В. И. Спектр скоростей роста изолированного дендрита // Письма в ЖЭТФ. 1987. Т. 45. № 12. С. 595−597.
  75. Е.А., Гейликман М. Б., Темкин Д. Е. Рост иглообразного дендрита в канале // ЖЭТФ. 1988. Т. 94. № 5. С. 241−255.
  76. Е.А., Есипов С. Э., Мельников В. И. Отбор скорости и направления роста изолированного дендрита // ЖЭТФ. 1988. Т. 94. № 3. С. 236−244.
  77. Е.А., Иорданский C.B., Мельников В. И. Устойчивость роста иглообразного дендрита // ЖЭТФ. 1988. Т. 94. № 12. С. 320−329.
  78. Е.А. Влияние кинетических эффектов на рост двумерного дендрита // ЖЭТФ. 1989. Т. 96. № 1(7). С. 237−245.
  79. Shimada W., Furukawa Y. Pattern formation of ice crystals during free growth in supercooled water // J. Phys. Chem. 1997. V. 101. № 32(7). P. 6171−6173.
  80. S3. Koo K., Ananth R., Gill. W.N. Tip splitting in dendritic growth of ice crystals // Phys. Rev. A. 1991. V. 44. № 6. P. 3782−3790.
  81. Brener E.A., Melnikov V.I. Velocity selection and instability spectrum in 3d dendritic growth // ЖЭТФ. 1995. T. 107. № 2. С. 628−636.
  82. Braslavsky I., Lipson S. G. Electrofreezing effect and nucleation of ice crystals in free growth experiments // Appl. Phys. Lett. 1998. V. 72. № 2. P. 264−266.
  83. Shimada W., Furukawa Y. Pattern formation of ice crystals during free growth in supercooled water / // J. Phys. Chem. B. 1997. V. 101. № 32. P. 6171−6173.
  84. E.A., Темкин Д. Е. Ячеистая, дендритная и дублонная структура при направленной кристаллизации//ЖЭТФ. 1996. Т. 109. № 3. С. 1038−1053.
  85. Laxmanan V. Dendritic solidification. П. A model for dendritic growth under an imposed thermal gradient // Acta metall. 1985. V. 33. № 6. P.1037−1049.
  86. А.Г., Федоров О. П., Маслов B.B. Особенности дендритной и, ячеистой морфологии фронта при выращивании кристалла в различных кристаллографических направлениях // Кристаллография. 1991. Т. 36. № 5. С. 1267−1274.
  87. А.Г. Влияние кристаллографической ориентации на морфологию межфазной границы при направленном затвердевании бензофенона и салола. I. Медленно растущие грани // Кристаллография. 1993. Т. 38. № 6. С. 217−224.
  88. А.Г. Влияние кристаллографической ориентации на морфологию межфазной границы при направленном затвердевании бензофенона и салола. П." Другие ориентации // Кристаллография. 1993. Т. 38. № 6. С. 225−237.
  89. В.А. Устойчивый рост кристаллов. М.: Наука. 1988. 240 с.
  90. Glicksman М.Е., Scheefer R.J., Blodgett J.A. Golographic study of crystal growth // J. Cryst. Growth. 1972. V. 13/14. P. 68−72.
  91. Esaka H., Kurz W. Columnar dendrite growth: experiments on tip growth // J. Cryst. Growth. 1985. V. 72. № 3. P. 578−584.
  92. R. В., McFadden G. В., Davis S. H. Pattern selection with anisotropy during directional solidification//Phil. Trans. Roy. Soc. London. A. 1996. V. 354. № 1721. P. 2915−2949.
  93. В. О., Данилюк В. И., Кривоносова А. С. Влияние периодического подплавления при направленной кристаллизации расплава на глубину очистки и совершенство монокристаллов // Расплавы. 1997. № 4. С. 8−15.
  94. С. Т., Caram R. Primary dendrite spacing as a function of directional solidification parameters in an Al—Si—Cu alloy // J. Cryst. Growth. 1997. V. 174. № 1−4. P. 65−69.
  95. H. Наука о льде. M.: Мир. 1988. 229 с.
  96. А.Е., Самарский А. А. Уравнения математической физики. М.: Наука. 1977. 935 с.
  97. А.В. Теория теплопроводности М.: Наука. 1974. 768 с.
  98. Ben-Jacob Е., Garik P. Ordered shapes in nonequilibrium growth // Physica D. 1989. V. 38. P. 1628.
  99. Hele-Shaw H.S. The flow of water // Nature. 1898. V. 58. P. 34−36.
  100. Я.Б., Баренблатт Г. И., Либрович В. Б., Махваладзе Г. М. Математическая теория горения и взрыва М.: Наука. 1980. 79 с.
  101. Кагта A., Langer J.S. Impurity effect in dendritic solidification // Phys.Rev. A. 1984. V. 30. № 6. P. 3147−3155.
  102. И.В. Захват примеси при росте кристаллов из раствора / Рост кристаллов. Т. 11. Ереван: ЕГУ. 1975. С. 302−315.
  103. Кагта A., Rappel W.J. Phase-field simulation of three-dimensional dendrites: Is microscopic solvability theory correct? // J. Cryst. Growth. 1997. V. 174. № 1−4. P. 54−64.
  104. Braun R. J., Murray В. T. Adaptive phase-field computations of dendritic crystal growth // J. Cryst. Growth. 1997. V. 174. № 1−4. P. 41−53.
  105. А.А. Кинетические фазовые переходы // ЖЭТФ. 1967. Т. 53. № 6(12). С. 2090−2098.
  106. Д.Е. Кинетический фазовый переход при фазовом превращении в бинарном сплаве //Кристаллография. 1970. Т. 15. Вып. 5. С. 884−893.
  107. Muller-Krumbhaar Н., Zimmer М., Ihle Т., Saito Y. Morphology and selection processes in diffusion-controlled growth patterns //Physica. A. 1996. V. 224. № 1−2. P. 322−337.
  108. Xu J J. Generalized needle solutions, interfacial instabilities, and pattern formation // Phys. Rev. E. 1996. V. 53. № 5, P. 5051−5062.
  109. Tkachenko A. V,. Rabin Y. Confinement-induced freezing and the Lindemann criterion // Solid State Commun. 1997.V. 103. № 6. P. 361−364.
  110. Liu X. Y. Interfacial structure analysis for the prediction of morphology of crystals and implications for the design of tailor-made additives // J. Cryst. Growth. 1997. V 174. № 1−4. P. 380 385.
  111. JI.M., Селезнёв В. Д., Скопинов C.A. Кинетические возвратные фазовые переходы при дендритном росте кристаллов в двумерной среде с фазовым расслоением // Письма в ЖТФ. 1997. Т. 23. № 13. С. 1−6.
  112. Abel Т., Brener Е., Muller Krumbhaar Н. Three-dimensional growth morphologies in diffusion — controlled channel growth // Phys. Rev. E. 1997. V 55. № 6b. P. 7789−7792.
  113. Синергетика. M.: Мир. 1984. 247 с.
  114. E. Фракталы. M.: Мир, 1991. 230 с.
  115. П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций. М.: Мир. 1973.
  116. Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. От диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации. М.: Мир, 1979. 512 с.
  117. Г. Синергетика. Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройство. М.: Мир. 1975. 419 с.
  118. Mandelbrot В.В. The fractal geometry of nature. New York. Freeman. 1983.
  119. M. Универсальность в поведении нелинейных систем // УФН. 1983. Т. 141. № 2. С. 343−374.
  120. .С., Осипов В. В. Нелинейная теория стационарных страт в диссипативных системах // ЖЭТФ. 1978. Т. 74. № 5. С. 1675−1697.
  121. .С., Осипов В. В. Стохастические неоднородные структуры в неравновесных системах // ЖЭТФ. 1980. Т. 79. № 6. С. 2218−2238.
  122. .С., Осипов В. В. динамическая перестройка диссипативных структур // ДАН СССР. 1982. Т. 264. № 6. С. 1366−1370.
  123. .С., Осипов В. В. Свойства стационарных диссипативных структур в математических моделях морфогенеза // Биофизика. 1982. Т. 27. № 1. С. 137−143.
  124. .С., Осипов В. В. О спонтанном возникновении нерегулярных или пульсирующих структур при расслоении однородного состояния неравновесных систем // ДАН СССР. 1983. Т. 270. № 5. С. 1104−1108.
  125. .С., Осипов В. В. Самоорганизация в активных распределенных средах // УФН. 1990. Т. 160. № 6. С. 2−73.
  126. В.Е., Лихачев В. А., Гринчев Ю. В. Структурные уровни деформации твердых тел. Новосибирск: Наука. 1985. 327 с.
  127. А.И., Скляр И. А. Эволюция дефектной структуры твердого тела в процессе пластической деформации // УФН. 1992. Т. 162. № 6. С. 29−79.
  128. Bak P., Chen К. The physics of fractals // Physica D. 1989. V. 38. P. 5−12.
  129. Louis E., Guinea F. Fracture as a growth process // Physica D. 1989. V. 38. P. 235−241.
  130. Chen K., Bak P. Self-organized criticality in crack-propagation model of earthquakes // Phys. Rev. V. 43. № 2. P. 625−630.
  131. .М. Физика фрактальных кластеров. М.: Наука. 1991. 134 с.
  132. Р. Фрактальные агрегаты // УФН. 1989. Т. 157. № 2. С. 339−360.
  133. Г. Ю. Фрактальные геологические среды: размерность, основные типы, генетические следствия // Физика Земли. 1997. № 3. С. 21−31.
  134. Г. Р., Кринский В. И., Сельков Е. Е. Математическая биофизика клетки. М.: Наука. 1978.
  135. Saffman P.G., Taylor G.I. The penetration of a fluid into a medium or Hele-Shaw Cell containing a more viscous liquid // Proc. Roy. Soc. Lond. 1958. V. 245. № 2. P. 312−329.
  136. Chuoke R.L., Meurs P., Poel C. The instability of slow, immiscible, viscous liquid-liquid displacements in permeable media // Trans. Metall. Soc. of AIME. 1959. P. 188−194.
  137. Chen J.D., Wilkinson D. Pore-scale viscous fingering in porous media // Phys. Rev. Lett. 1985. V. 55. P. 1892−1895.
  138. Maloy K.J., Feder J., Jossang T. Viscous fingering fractals in porous media // Phys. Rev. Lett. 1985. V. 55. P. 2688−2691.
  139. Maloy К J., Feder J., Jossang T. Radial fingering in a Hele-Shaw sell // Report Series, Cooperative Phenomena Project. Department of Physics. University of Oslo. 1985. № 9. P. 1−15.
  140. Homsy G.M. Viscous fingering in porous media // Ann. Rev. Fluid Mech. 1987. V. 19. P. 271 311.
  141. Ben-Jacob E., Godbey R., Goldenfeld N. D, Koplik J., Levine H., Mueller Т., Sander L.M. Experimental demonstration of the role of anisotropy in interfacial pattern formation // Phys. Rev. Lett. 1985. V. 55. P. 1315−1318.
  142. Buka A., Kertesz J., Vicsek T. Transitions of viscous fingering patterns in nematic liquid crystals //Nature. 1986. V. 323. P. 424−425.
  143. Nittman J., Stanley H.E., Tip splitting without interfacial tension and dendritic growth patterns arising from molecular anisotropy//Nature. 1986. V. 321. P. 663−668.
  144. В.П., Скрипов В. П., Богданов B.M. Кинетика кристаллизации аморфных пленок воды и органических жидкостей. // Кристаллография. 1974. Т. 19. № 3. С. 613−618.
  145. В.М., Мельников В. И. Лавинная кристаллизация аморфных металлов // ЖЭТФ. 1982. Т. 82. № 3. С. 802,808.
  146. В.Г., Квеглис Л. И., Жигалов B.C., Фролов Г. И. Дендритная кристаллизация аморфных пленок железа // Изв. РАН. Сер. физ. 1995. Т. 59. № 2. С. 152−156.
  147. Й. Аэрогели // В мире науки. 1988. № 8. С. 50.
  148. Witten Т.А., Sander L.M. Diffusion-limited aggregation // Phys. Rev. Lett. 1983. V. 27. P. 56 865 697.
  149. Daccord G. Chemical dissolution of a porous medium by a reactive fluid // Phys. Rev. Lett. 1987. V. 58. P.479−482.
  150. Daccord G. Fractal phenomena from chemical dissolution // Nature. 1987. № 325. P. 41−43.
  151. Turcotte D.L. Fractals in geology and geophysics // Pure and Appl. Geophys. 1989. V. 131 № Vi. P. 171−196.
  152. Bak P., Tang C. Earthquakes as a self-organized critical phenomena // G. Geophys. Res. 1989. V. 94. P. 15 635−15 637.
  153. International Symposium on fractals and dynamic system in Geoscience. Bool, of Abstracts. Frankfurt am Main. Germany. 1993. 53 p.
  154. Argoul F., Freysz E., Kuhn A., Leger C., Potin L. Interferometric characterization of growth dynamics during dendritic electrodeposition of zinc // Phys. Rev. E. 1996. V. 53. № 2. P. 1777−1788.
  155. Ribeiro J.C. On the therma-dielectric effect // An. Acad. Brasil Science. 1950. V. 22. № 3. P. 325 348.
  156. E.Y., Reynolds S.E. // Electrical phenomena occuring during the freezing of dilute aqueous solutions and their possible relationship to thunderstorm electricity. // Phys. Rev. 1950. V.78. № 3. P. 254−259.
  157. Л.Г., Бекряев В. И., Псаломщиков В. Ф. Экспериментальное исследование электрокинетического явления, возникающего при кристаллизации слабых водных растворов // ДАН СССР. 1967. Т. 174. № 5. С. 1122−1125.
  158. A.M. Разделение зарядов при кристаллизации (обзор) // Кристаллография. 1970. Т. 14. № 3. С. 548−563.
  159. Gross G.M. Some effect of trace inorganics on ice-water system // Rep. at the 153-d meeting
  160. Amer. Chem. Soc. Miami. Florida. 1967. .63. Качурин Л. Г. Электрокинетические явления, возникающие при кристаллизации жидкостей // Электрохимия. 1970. Т.6. № 9. С. 1294−1299.
  161. Л.Г. К теории эффекта Воркмана-Рейиольдса / Поверхностные явления в жидкостях. Л.: ЛГУ. 1975. С. 137−153.
  162. A.A., Мельникова A.M. Теория электрических явлений, сопровождающих кристаллизацию. I. Электрическое поле в кристаллизующемся водном растворе электролита // Кристаллография. 1971. Т. 16. С. 477−487.
  163. A.A., Мельникова A.M. Теория электрических явлений, сопровождающих кристаллизацию. П. Разность потенциалов между фазами при кристаллизации льда и нафталина//Кристаллография. 1971. Т. 16. С. 488−491.
  164. В.И. Об электрической разности потенциалов при образовании льда из водных растворов // Ж. физ. хим. 1986. Т. 60. № 1. С. 212−213.
  165. Bronshteyn V. A., Chernov A.A. Freezing potentials arising on solidification of dilute aqueous solutions of electrolytes // J. Gryst. Crowth. 1991. V. 112. p. 129−145.
  166. Л.Г. Физические основы воздействия на атмосферные процессы. Экспериментальная физика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат. 1990. 459 с.
  167. .Л., Грибов В. А., Григоров И. О. и др. Электромагнитные колебания при динамических процессах в снежных лавинах и ледниках / Склоновые процессы. М.: МГУ. 1980. № 9. С. 18−21.
  168. .Л., Грибов В. А. Электромагнитные излучения снежных лавин и ледников // Вестник МГУ. Сер. 5. География. 1982. № 2. С. 15−21.
  169. .Л., Грибов В. А., Григоров И. О. и др. Радиоизлучение ледников и снежных лавин // Материалы гляциол. исслед. 1982. № 44. С. 150−156.
  170. Л.Г., Григоров И. О., Кузин Ю. И. и др. Электромагнитное излучение снега и льда при динамических процессах // ДАН СССР. 1979. Т. 248. № 3. С. 41−50.
  171. А.И. Электрон-радикальная диссоциация и механизм активации воды // ДАН СССР. 1988. Т. 303. № 6. С. 1403−1407.
  172. Л.Г., Колев С. Н., Псаломщиков В. Ф. Импульсное радиоизлучение, возникающее при кристаллизации воды и некоторых диэлектриков // ДАН СССР. 1982. Т. 267. № 2. С 347 350.
  173. .Л., Григоров Н. О., Качурин Л. Г. и др. Электромагнитные процессы при кристаллизации воды и разрушении льда / Проблемы технической гляциологии. Наука. Новосибирск. 1986. С. 24−32.
  174. О.И., Лапшин А. И., Косотуров A.B., Трохан A.M. Электромагнитное излучение, возникающее при замораживании жидкостей// Журн. техн. физ. 1985. Т. 55. № 3. С 612−614.
  175. Garsia-Fernandes H. Spertre d’Emission optique et signaux radioelectriques observes pendant la cristallisation des composes chimiques cristalloluminescents // Meth. Phys. d’Annal. 1970.V. 6. № 1. P. 58−59.
  176. A.M., Лапшин А. И., Гудзенко О. И. Криолюминесценция жидкостей //ДАН СССР. 1984. Т. 275. В. 1. С.83−86.
  177. А.И., Лазаренко Т. П. О вспышках свечения, возникающих при замерзании растворов солей тербия в перекиси водорода // Журн. физ. хим. 1972. Т. 46. № 11. С. 2896−2897.
  178. Carrol F.A. Cryotriboluminescence // Mol. Photochem. 1972. V. 4. № 4. P. 541−543.
  179. В.А., Умаров Л. М. Инфракрасное излучение, сопровождающее кристаллизацию сапфира//Кристаллография 1980. Т. 25. № 6. С. 1311−1313.
  180. Н.М., Нехорошее A.B., Гусев Б. В., Баранов А. Т., Холпанов Л. П., Щербак С. А., Мустафин Ю. М. Свойство коллоидных систем генерировать низкочастотный переменный ток //Докл. АН СССР. 1983. Т. 270. № 1.С. 124−126.
  181. Л.М., Набатов В. В., Мартышев Ю. П. О времени свечения в процессах трибо- и кристаллолюминесценции//Кристаллография. 1962. Т. 7. № 4. С. 576−580.
  182. P.M., Марков Г. П., Могила П. Г. и др. Импульсное электромагнитное излучение минералов и горных пород, подверженных механическому нагружению // Физика Земли. 1975. № 7. С. 109−111.
  183. A.A., Чаусов В. М., Гордеев В. Ф. Импульсное радиоизлучение при царапании некоторых диэлектрических тел // Изв. Вузов. Физика. 1977. № 10. С. 126−128.
  184. М.И., Куксенко B.C. Излучение электромагнитных импульсов при зарождении трещин в твердых диэлектриках // ФТТ. 1980. Т. 22. № 5. С. 1531−1533.
  185. М.Е., Хатиашвили Н. Г. О радиоизлучении при хрупком разрушении диэлектриков // ДАН СССР. Сер. геофизика. 1981. Т. 256. № 4. С. 824−826.
  186. Н.Г. Об электромагнитном эффекте при трещинообразовании в щелочно-галоидных кристаллах и горных породах // Физика Земли. 1984. № 9. С. 13−19.
  187. Ю.И., Гордеев В. Ф., Дмитриев В. П. и др. Закономерность генерирования электромагнитного сигнала твердыми телами при механическом воздействии // Журн. техн. физ. 1984. Т. 54. № 2. С. 336−341.
  188. Dickinson J.T., Jensen L.C., Jehan-Latibari A. Fractoemission: the role of charge separation // Vacuum science technology. 1984. V. 2. № 2. P. 1112−1116.
  189. Ю.И., Дьячек Т. П., Орлов В. И. и др. Нестационарное электрическое поле быстрой трещины скола в монокристаллах LiF // ФТТ. 1985. Т. 27. № 6. С. 1110−1115.
  190. Ю.И., Дьячек Т. П., Усков В. И., Шибков A.A. Электромагнитное излучение деформируемых щелочно-галоидных кристаллов // ФТТ. 1985. Т. 27. № 4. С. 555−557.
  191. Ю.И. Электромагнитные явления при пластической деформации и разрушении кристаллов. Дисс. доктора физ.-мат. наук: 01.04.07. Тамбов. 1988. 418 с.
  192. A.A. Теория механоэлектрических преобразований в твердых диэлектриках / Деп. в ВИНИТИ. № 3290−78. 40 с.
  193. А.А., Воробьев С. А. Механоэлектрические явления в твердых телах / Деп. в ВИНИТИ. № 2727−83. 273 с.
  194. Petrenko V.F. Applications of electrical signals from cracks in ice micromechanics // IAHR 92. Proc. of the 11th International symp. on Ice. June 15−19. 1992. Banff, Canada. V. 2. P. 1140−1154.
  195. Gluscencov O.V., Petrenko V.F. Remote sensing of damage in ice using electromagnetic emission from cracks: theoretical background and preliminary experimental results // Ice mechanics. 1993. V. 163. P. 97−110.
  196. Fifolt D.A., Petrenko V.F., Schulson E.M. Preliminary study of electromagnetic emission from cracks in ice // Phil. Mag. B. 1993. V. 67. № 3. P. 289−299.
  197. Petrenko V.F. On the nature of electrical polarization of materials caused by cracks, application to ice electromagnetic emission//Phil. Mag. B. 1993. 67. V. 3. P. 301−315.
  198. Evtushenko A.A., Petrenko V.F., Ryzhkin I.A. Electric polarization of ice at nonuniform elastic strains // Phys. Stat. Sol. A. 1984. V. 86. К 31. К 34.
  199. М.И. Электронные возбуждения при разрушении кристаллов // Изв. СОАН СССР. Сер. хим. 1983. № 5. С. 30−40.
  200. В.В., Таврило В. П. Лед. Физические свойства. Современные методы гляциологии. JL: Гидрометеоиздат. 1980. 383 с.
  201. A.M. Техника электрометрии. М.: Энергия. 1976. 400 с.
  202. В.М. Расчет электрической емкости. М. Энергия. 1978. 350 с.
  203. Khushnatdinov N.N., Petrenko V.F. The fast method of the single crystal growth of ice // J. Cryst. Growth. 1996. V. 163. P. 420−425.
  204. Физика электролитов. M.: Мир. 1978. 555 с.
  205. И.Е. Основы теории электричества. М.: Наука. 1976. 614 с.
  206. С.Н., Хоконов Х. Б., Шокаров Х. Б. Акустический эффект кристаллизации и плавления вещества//ЖЭТФ. 1975. Т. 68. № 2. С. 1315−1319.
  207. А.Н., Дементьев А. Н. Акустические эффекты в физико-химических процессах // Журн. физ. хим. 1985. Т. 59. № 7. С. 1792−1793.
  208. Ш. Сахаров И. И. О природе акустического излучения при фазовых превращениях и корректности условия Стефана // Инж.-физ. журн. 1994. Т. 67. № 1−2. С. 23−26.
  209. Э.Л., Багдасаров Х. С., Федоров Е. А., Златкин А. Т., Антонов Е. В. Акустоэмиссионная дефектоскопия крупных кристаллов в процессе выращивания при высоких температурах // Кристаллография. 1982. Т. 27. № 3. С. 584−587.
  210. J13. Златкин А. Т., Лубе Э. Л., Циглер И. Н., Чиркина К. П. Акустико-эмиссионное исследование процесса выращивания кристаллов корунда методом Вернейля // Кристаллография. 1989. Т. 34. № 6. С. 1579−1582.
  211. И.И., Голубев Н. Ю., Павлов И. В., Потапов А. И. Исследование кинетики фазовых превращений воды акустоэмиссионным методом // Журн. физ. хим. 1992. Т. 66. № 2. С. 555 558.
  212. Г. Т., Скрипов В. П. Кристаллизация переохлажденной воды // Кристаллография. 1972. Т. 17. № 2. С. 379−384.
  213. Jackson S.M., Whithworth R.W. Evidence for ferroelectric ordering of ice Ш // J. Chem. Phys. 1995. V. 103(17). № 1. P. 7647−7648.
  214. .А., Дишкова Л. П. Исследование электрического пробоя малого промежутка, заполненного дистиллированной водой // Письма в ЖТФ. 1990. Т. 16. № 2. С. 66−69.
  215. Hobbs P.V. Ice Physics. Clarendon press. Oxford. 1974. 855 p.
  216. Water. A comprehensive treatise. V. 1. The physics and physical chemistry of water. Plenum press. New York-London. 1972. 280 p.
  217. Дж.А. Теория электромагнетизма. М.: Гостехиздат. 1948. С. 108.
  218. А.С. Пресман. Электромагнитные поля и живая природа. М.: Наука. 1968. 112 с.
  219. Evans G.J. Influence of external fields on nucleation and crystal growth // J. Chem. Soc. Faraday Trans 1.1985. V. 81. P. 673−678.fhg
  220. Ю.И., Шибков A.A., Желтов M.A., Татарко М. А., Комбаров В. А., Малинин А. П. Радиоизлучение при кристаллизации и разрушении льда // Известия РАН. Серия физическая. 1997. Т. 61. № 5. С. 913−918.
  221. Ю.И., Шибков А. А., Желтов М. А., Татарко М. А. Исследование взаимосвязи структурных особенностей кристаллизующегося льда с параметрами спектра электромагнитной эмиссии в диапазоне 20 104 Гц // Кристаллография. 1999. Т. 44. № 5. С. 1 -6.
  222. Ю.И., Шибков А. А., Желтов М.А. In situ исследование кинетики кристаллизации диэлектриков новым быстродействующим электромагнитным методом // Известия Вузов. Материалы электронной техники. 1999. № 4. С. 20−25.
  223. Ю.И., Шибков А. А., Желтов М. А., Татарко М. А. Импульсное радиоизлучение при кристаллизации воды // Вестник ТГУ. Серия естественных наук. 1996, Т. 1, № 2, С. 158−160.
  224. А.А., Желтов М. А., Татарко М. А., Боковенко А. Н. Генерирование импульсов электромагнитной эмиссии при кристаллизации дистиллированной воды // Вестник ТГУ. Серия: естественные и технические науки. 1998. Т. 3. Вып. 4. С. 345−348.
  225. А.А., Желтов М. А., Татарко М. А., Мишалуев Е.А. Взаимосвязь структуры растущего поликристалла льда с параметрами спектра электромагнитной эмиссии в диапазоне
  226. Ю4 Гц // Вестник ТГУ. Серия: естественные и технические науки. 1998. Т. 3. Вып. 4. С. 349 352.
  227. A.A., Желтов М. А. Кинетика и геометрия неравновесного роста льда в сильно переохлажденной пленке воды // Вестник ТГУ. Серия: естественные и технические науки. 1999. Т. 4. Вып. 1.С. 3−5.
  228. A.A., Желтов М. А., Татарко М. А. Механизм межфазного разделения зарядов при взрывной кристаллизации разбавленного водного раствора электролита // Вестник ТГУ. Серия: естественные и технические науки. 1998. Т. 9. Вып. 1. С. 6−9.
  229. A.A., Желтов М. А., Скворцов В. В. Распределение квазистационарного электрического поля вблизи термодинамически необратимо кристаллизующейся пленки воды // Вестник ТГУ. Серия: естественные и технические науки. 1999. Т. 4. Вып. 1. С. 10−12.
  230. A.A., Желтов М. А., Татарко М. А., Королев A.A. In situ измерение потенциала замерзания водных растворов бесконтактным электромагнитным методом // Вестник ТГУ. Серия: естественные и технические науки. 1999. Т. 4. Вып. 1. С. 13−15.
  231. A.A., Желтов М. А. Физические проблемы, связанные с исследованием электрокинетических явлений при кристаллизации диэлектриков // Вестник ТГУ. Серия: естественные и технические науки. 1999. Т. 4. Вып. 1. С. 19−22.
  232. Ю.И., Шибков A.A., Желтов М. А., Татарко М. А. Электромагнитная эмиссия при кристаллизации льда // Тезисы докладов Международной конференции «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений». Тамбов, 1996. С. 131−132.
  233. A.A., Головин Ю. И., Желтов М. А., Татарко М.А. In situ исследование кинетики спонтанной кристаллизации пленки воды методом электромагнитной эмиссии. // Вестник ТГУ. Серия: естественные и технические науки. 1998. Т. 3. Вып. 3. С. 322−324.
  234. A.A., Головин Ю. И., Желтов М. А. Роль собственного электрического поля межфазной границы лед-вода в морфогенезе структур Неравновесного роста льда // Сборник трудов XXXV семинара «Актуальные проблемы прочности». Псков. 1999. Ч. 1. С. 42−46.
  235. A.A., Головин Ю. И., Желтов М. А., Королев A.A. Исследование морфологических переходов при кристаллизации переохлажденной воды. // Тезисы докладов XX Международной конференции «Релаксационные явления в твердых телах». Воронеж. 1999. С. 127−128.
  236. A.A., Головин Ю. И., Желтов М. А. Собственное электрическое поле фазовой границы лед-вода. // Тезисы докладов XX Международной конференции «Релаксационные явления в твердых телах». Воронеж. 1999. С. 128−129.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!