Было сделано несколько попыток описание фронта ударной волны, используя термин дислокаций. Впервые этот вопрос был затронут в работах Смита по металлографическому исследованию железа, меди и других металлов, подвергшихся ударному нагружению. Он показал, что для простоты описания фронта ударной волны, его можно рассматривать как плоскую сеть двух систем наклонных краевых дислокаций. Эта граница( фронт ударной волны ) может двигаться в перпендикулярном направлении к границе, возникшей в результате движения дислокаций, и результатом движения которой будет необходимое изменение плотности образца без возникновения остаточных дефектов решетки. Кроме того такая граница раздела может двигаться и при волне разряжения, не оставляя никаких остаточных структурных изменений кристаллической решетки образца. Смит также указал, что в реальной ситуации полная обратимость при движении фронтов ударной волны и волны разряжения маловероятно, так как в образце скорей всего будут широко распространены источники и стоки дислокаций. В этой модели также требуется чтобы дислокации двигались со сверхзвуковой скоростью, что ранее считалось невозможным. Однако немецким физиком Строхом была показана принципиальная возможность движения краевых и винтовых дислокаций со сверхзвуковой скоростью. Кроме того австрийским и голландским физиками Франком и Ван де Мерве параллельно с англичанином Эшебли показали принципиальную возможность движения дислокаций с неограниченной скоростью.

Гюгонио в модели Смита представляет собой сформировавшиеся петли дислокаций. Краевые компоненты дислокаций распространяются вдоль фронта ударной волны, в то время как винтовые компоненты неподвижны и, поглощая энергию, они удлиняют волновой фронт за счет краевых компонент. Если противоположные сегменты винтовой части одной и той же петли дислокации имеют разные знаки, то они могут позже взаимослиться; винтовые сегменты различных петель могут позже формироваться в узлы. Кембелл показал, что для типичный источник Франка-Риида начинает размножаться за время порядка 10^-8 сек. для напряжений гораздо более низких, чем возникающих во время ударного напряжения, а значит должен возникнуть механизм для появление предела текучести во фронте ударной волны. МакКлинток предположил, что начальные плотности дислокаций до ударного нагружения могут быть достаточны для обеспечения, путем размножения дислокаций, достаточно высоких значений напряжения при прохождения ударной волны. Кроме того в работах Кована было показано, что при достаточно сильном ударном нагружении может быть превышена величина сдвиговой прочности образца, с соответствующем изменением в механизме деформации. Американские физики Давис и Джексон предположили, что возникновение при сдвиге малых циклов дислокаций во фронте ударной волны может быть одним из основных механизмов возникновения напряжения в образце.

Также следует отметить, эта модель не дает ответ на очень важный вопрос - можно ли рассматривать распространения дислокаций на большие расстояния, как непрерывное создание дислокаций во фронте ударной волны.

                      Гюгонио в координатах P-V и его значения.

Для интерпретации результатов ударного нагружения образца очень важно знать структуру этого нагружения. Например, Гюгонио, показанный на рис.2, такой, что одиночная волна любой амплитуды является стабильной; однако Гюгонио на рис 3-5 такой, что ударная волна в некоторых диапазонах давлений непостоянна и вырождается во множество волновых фронтов. Область неустойчивости определяется линией Релея, которая представляет собой прямую, проведенную из точки P=0,V=V₀ к P,V соответствующих конечным значениям давления и объема после ударного нагружения. Если эта линия пересекает Гюгонио в точке перегиба, как на рис.6, то область выше перегиба и ниже точки повторного пересечение линии Релея с Гюгонио (то есть между P_a и P_b ) - область нестабильности. Состояния в этой области могут быть достигнуты только с помощью двух волновых фронтов; амплитуда из которых соответсвует давлению P_a. Для специфического случая, когда P_a  есть упругий предел Гюгонио (HEL), то первая волна будет упругой волной, которую часто называют упругим предшественником.

Таким образом наличие более чем одного волнового фронта при ударном нагружении материалов предполагает, что Гюгонио содержит один или более точек перегиба. Если точка перегиба не является пределом упругости Гюгонио, то это указывает на наличие фазового перехода в образце, то есть при сжатии этого образца (и при повышении в нем температуры) происходит сдвиг атомов к новым положениям в решетке или переход электронов новые состояния, что обеспечивает более устойчивую структуру. Такое преобразование может быть полностью обратимым, как в железе,, или по крайне мере частично обратимым, как при производстве алмаза из графита.

            Электрическая поляризация и деполяризация.    

 Было установлено, что при действии ударного нагружения на диэлектрик могут возникать внутреннее электрическое поле очень больших значений. Например для кварца величина внутреннего электрического поля может достигать величин порядка 10⁶ В/см.

                        Магнитные эффекты.               

 Ударные волны приводят к существенному повышению давления и температуры, что может привести к изменению магнитного порядка в веществе. Например вид Гюгонио после воздействия ударного нагружения на сплав 36% Ni/Fe (инвар) и 30% Ni/Fe явно свидетельствует о возникновении магнитофазового перехода при температуре Кюри.

Министерство общего и профессионального образования РФ

Уральский Государственный Университет

им. А. М. Горького

Физический факультет

Кафедра физики низких температур

Влияние отжигов при 200 и 300 ° С на структуру и сверхпроводящие свойства нестехиометрических соединений RBa₂Cu₃O_{7- d} (R - Y, Nd, Eu).

  Курсовая работа

                                                              студентки 4 курса

                                                              Блиновой Юлии Викторовны

  Научный руководитель: ст.н.с., к. ф.-м. н.                          

  Сударева Светлана Васильевна                     

Екатеринбург

1999