Рассчитаны зависимости активационных (образование вакансий и самодиффузия) параметров, удельной поверхностной энергии (sigma) и ее изохорной производной по температуре от величины относительного объема (V/V_0) для алмаза, кремния и германия вдоль двух изотерм 300 и 3000 K. Здесь V_0 —- объем кристалла при давлении P=0 и температуре T = 0 K. Показано, что при сжатии до V/V_0>(V/V_0)min происходят подавление активационных процессов при изотермическом сжатии и их усиление при изохорическом нагреве. Но при V/V_0=(V/V_0)_(min) коэффициент самодиффузии достигает минимума. А при V/V_0<(V/V_0)_(min) происходит усиление самодиффузии, причем здесь коэффициент самодиффузии не зависит от температуры. Это обусловлено квантовым эффектом: при сверхсильном сжатии межатомное расстояние становится сравнимым с амплитудой колебаний атомов, что приводит к туннельному переносу атомов по объему кристалла. Показано, что при изотермическом уменьшении V/V_0 поверхностная энергия, достигнув максимума при (V/V_0)_(max), резко уменьшается при дальнейшем сжатии. При V/V_0≤(V/V_0)_(fr) поверхностная энергия становится отрицательной: σ(V/V_0)_(fr)=0, что должно стимулировать процесс фрагментации кристалла: увеличения удельной (на атом) межкристаллитной поверхности. Показано, что (V/V_0)_(fr) (V/V_0)_(min).
展开▼
