Ученые получили изображение кристалла при пластической деформации
Изображения с высоким разрешением пластической деформации монокристаллического образца алюминия получили ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC, 25 февраля сообщает Phys.org.
Изображения позволят ученым предсказать, как ведет себя твердый материал, когда он подвергается пластической деформации в течение пяти триллионных долей секунды.
Воздействие оказывалось с помощью высокоэнергетичного лазера. Луч генерировал ударные волны, которые сжимали кристалл. Для наблюдения за состоянием мишени, ученые направляли вдоль его оси электронный пучок высокой энергии с помощью быстрой «электронной камеры» SLAC, или прибора мегаэлектронвольтной сверхбыстрой дифракции электронов (МэВ).
Этот электронный луч рассеивался на атомах алюминия в кристалле и формировал дифракционную картину, что позволило ученым точно определять атомную структуру. Ученые сделали несколько снимков образца, пока лазер продолжал сжимать его. В результате получилась последовательность изображений в виде видеоролика.
Снимки с высоким разрешением показали, когда и как в образце появились линейные дефекты — первый признак того, что на материал было оказано воздействие, которое привело его к пластической деформации.
«Большинство исследователей используют относительно небольшие энергии электронов в экспериментах с UED, но мы используем в нашем эксперименте в 100 раз более энергичные электроны. При высокой энергии вы получаете больше частиц за более короткий импульс, что обеспечивает трехмерные изображения отличного качества и более полную картину процесса», — сказал Сицзе Ван, ученый из SLAC.
Исследователи надеются применить свое новое понимание пластичности к различным научным приложениям, касающихся упрочняющих материалов, которые используются в экспериментах по высокотемпературному ядерному синтезу. Необходимо лучше понять реакцию материалов в экстремальных условиях, чтобы спрогнозировать их поведение в будущем термоядерном реакторе.
