各向同性晶体中大速度下由声子风引起的位错拖曳

声子与运动位错的非谐相互作用和散射，即声子风，对位错施加拖曳力 $v B(v, T, \rho)$。在早期研究中，拖曳系数 $B$ 仅在位错速度 $v$ 远小于横波声速 $c_t$ 时被计算并通过实验确定。在本文中，我们在连续介质 Debye 近似下，针对接近声速的位错速度，推导了用各向同性晶体三阶连续介质弹性常数表示的 $B$ 的速度依赖关系的解析表达式。在此过程中我们指出，此类晶体和最一般形式的三阶弹性势以及位错-声子相互作用需要两个额外的涉及非对称局域旋转应变的弹性常数，而它们此前被忽略了。我们在各向同性 Debye 近似下计算了 Al、Cu、Fe 和 Nb 在 1%–90% $c_t$ 速度范围内横声子风对 $B$ 的贡献。当 $v \rightarrow c_t$ 时，横声子从螺位错散射的拖曳系数是有限的，而在同一极限下横声子从刃位错散射的 $B$ 是发散的。该发散表明 Debye 近似的失效以及极高速度下拖曳系数对微观晶格截断的敏感性。我们在可能处将结果与实验结果比较，并指出了利用真实声子色散关系、纳入晶格截断效应、MD 模拟数据以及更精确的实验测量来验证并进一步改进高速位错拖曳理论的方法。