Зарождение прямоугольных призматических дислокационных петель в оболочках и ядрах композитных наночастиц

Предложена теоретическая модель, описывающая релаксацию напряжений несоответствия в сферически симметричной композитной наночастице типа “ядро-оболочка” путем зарождения и расширения прямоугольных призматических дислокационных петель у внутренней и внешней границ раздела. Для наночастиц, состоящих из относительно массивного ядра и тонкой оболочки, рассчитаны критические условия образования этих петель. Показано, что зарождение петель возможно, если несоответствие параметров решетки ядра и оболочки превышает некоторое критическое значение, которое зависит от радиуса наночастицы, толщины оболочки, места образования и формы петель. Для петель в оболочке это условие выполнимо, если толщина оболочки либо лежит в определенном интервале малых значений, либо (при бoльшем несоответствии) меньше некоторой критической. Для зарождения петель в ядре толщина оболочки должна превысить некоторую критическую величину. Легче других формируются петли, вытянутые вдоль границы ядра и оболочки. По мере утолщения оболочки при заданном радиусе наночастицы сначала наиболее выгодно зарождение петли со свободной поверхности в объем оболочки, затем – от границы раздела в оболочку, и наконец – от границы раздела в ядро наночастицы.