Солитонная микродинамика генерации нелинейных поверхностных колебаний нового типа, диссоциации и серфинг-диффузии атомов в двухатомных кристаллах типа UN

Методами компьютерного моделирования и рассеяния нейтронов исследуется микродинамика высокоамплитудных нелинейных колебаний кристаллических двухатомных решеток нитрида урана при температурах $T$=600–2500$^\circ$C вблизи порогов диссоциации и разрушения топливного материала. В спектральной щели между полосами частот акустических и оптических фононов кристаллов с открытой поверхностью при компьютерном моделировании обнаружены резонансы гармонических поверхностных колебаний нового типа и заполняющая щель полоса их генетических продолжений – нелинейных поверхностных колебаний. На нейтронном спектрометре ДИН-2ПИ в спектрах рассеяния медленных нейтронов на нитриде урана экспериментально в щели обнаружены резонанс и полоса этих поверхностных колебаний, а также высшие обертоны оптических колебаний. Показано, что солитоны и бисолитоны инициируют образование и схлопывание динамических пор с генерацией таких поверхностных колебаний на границах полостей, испарение атомов и атомных кластеров, образование трещин и разрушение материала. Показано, что массоперенос азота в трещинах и по границам зерен может осуществляться обнаруженным микродинамическим механизмом серфинг-диффузии легких атомов азота на высокоамплитудных солитонных волнах основной стабилизирующей подрешетки тяжелых атомов урана и подрешетки азота.