В статье, опубликованной в EPJ E, Патрик Освальд из Ecole Normale Superieure в Лионе, Франция, и Любор Лейчек из Чешской академии наук теоретически вычислили статические и динамические свойства облаков Коттрелла, которые образуются вокруг краевых дислокаций в пластинчатых слоях. жидкие кристаллы смектика Разновидности, украшенные наночастицами. Эта работа может быть важна, например, в контексте улучшения смазывающих свойств таких жидких кристаллов. Облака Коттрелла трудно изучать в твердых материалах, тем более, когда дислокации находятся в движении. Это не относится к смектическим жидким кристаллам A, легированным наночастицами золота, где облака Коттрелла видны под простым оптическим микроскопом.
Кроме того, в этих материалах можно экспериментально контролировать плотность дислокаций, что позволяет напрямую измерять подвижность дислокаций.Недавний эксперимент показал, что он уменьшается с увеличением концентрации наночастиц. Это приводит к упрочнению материала, очень похожему на то, что наблюдается в металлических сплавах.
Когда дислокации движутся медленно, коттрелловские облака наночастиц увлекаются дислокациями, что снижает их подвижность.В этом исследовании авторы демонстрируют формулу, ранее использовавшуюся для аппроксимации подвижности дислокаций в присутствии облаков Коттрелла.
Затем они проводят численное моделирование проблемы, чтобы изучить, как облако Коттрелла разрушается, когда дислокация движется с высокой скоростью.