Неравновесная кинетика электрон-фононной подсистемы кристалла при действии переменных электрических и магнитных полей как основа электро- и магнитопластического эффектов
Tеоретические и экспериментальные исследования и численное моделирование кинетических процессов в магнитных кристаллах, находящихся в изменяющемся магнитном поле и/или импульсном электрическом поле, были направлены на установление основных механизмов их влияния на структуру, механические, диссипативные и магнитные характеристики магнитных кристаллов (на примере сильно деформированной феррито-перлитной стали 15Х2НМФA и никеля). Представлены результаты последовательного кинетического рассмотрения неравновесной динамики электрон-фононной подсистемы магнитного кристалла в электрическом поле на основе предложенного метода численного решения системы уравнений Больцмана для функций распределения электронов и фононов без разложения функции распределения электронов в ряд по энергии фононов. Показано, что электрическое поле возбуждает электронную подсистему, которая, передавая энергию в фононную подсистему, создаёт большое количество коротковолновых фононов, эффективно влияющих на дефекты решётки (точечные, линейные, границы разных фаз), что приводит к перераспределению и уменьшению плотности дефектов кристаллической решётки, устранению повреждений, снижению локальных пиков напряжений и степени деградации конструкционных свойств материалов. Установлено, что под действием индукционного электрического поля функция распределения электронов становится неравновесной вблизи энергии Ферми и благодаря электрон-фононным столкновениям передаёт существенную энергию в фононную подсистему, формируя неравновесную функцию распределения фононов. На основе модифицированной модели Гранато—Люкке и модели Ландау—Гофмана с помощью рассчитанной функции распределения фононов показано, что сила влияния фононов на дислокации значительно больше, чем это было бы в случае термодинамического равновесия при наблюдавшемя в эксперименте нагревании образца на 12 К.