Юный техник 1978-06, страница 13

ЭЛЕКТРОНЫ

ФОРМУЮТ МЕТАЛЛ

Если пропустить через металл электрический ток, то, оказывается, можно управлять его прочностью и пластичностью. Лет пятнадцать тому назад такое утверждение выглядело совершенно нелепым. Мало кто мог поверить, что электроны влияют на механические свойства металла. Ведь в свете старой классической физики прочность и пластичность относятся лишь к свойствам кристаллической решетки и никак не связаны с системой свободных электронов. И вот однажды, в 1963 году, когда я был еще аспирантом Института физической химии АН СССР, я обратил внимание на одно странное на первый взгляд явление. Когда я при пластической деформации металла впрыскивал в него ускоренные электроны, то он становился как бы эластичнее. Таким образом, если в металле образовывался электронный ветер, он ускорял движущиеся дислокации, в результате металл становился более податливым.

Почти одновременно аналогичное явление подметили и харьковские ученые, работавшие под руководством доктора физико-математических наук Валериана Ивановича Старцева, — перевод сплава в сверхпроводящее состояние вызывал изменение его механических свойств. А сверхпроводимость теснейшим образом связана с движением свободных электронов.

О своих наблюдениях я рассказал в статье, опубликованной в одном научном журнале, и, не углубляясь в эту проблему, продолжал разрабатывать тему диссертации. Трудно сказать, как сложилась бы судьба обнаружен

ного явления, если бы не сотрудник Института физики твердого тела Владимир Яковлевич Кравченко. Он решил проверить сделанные мною выводы строгим и логичным языком математических уравнений, а в результате первым в мире разработал теорию этого нового явления, названного электронно-пластическим эффектом — ЭПЭ. Из теории следовало, что электроны действительно могут подгонять дислокации, а значит, и влиять на механические свойства металла. Правда, эффект этот получался незначительным по величине, а потому на пути экспериментатора, взявшегося за разработку ЭПЭ, должно было встретиться много побочных факторов, которые в значительной степени затушевали бы истинную картину явления. Но таков уж закон развития науки — белых пятен она не терпит. Наступление на ЭПЭ началось. Ознакомившись с теорией Кравченко, я как-то по-новому увидел этот эффект и тоже подключился к исследованиям.

Объект исследований электронно-пластического эффекта — любой металл. Он может быть твердым, пластичным, электропроводным, ковким.

В чем же секрет такой универсальности металла? Оказывается, основная причина его замечательных свойств заключается в том, что каждый атом металла отдает часть своих электронов в общее пользование. В результате возникает газ свободных электронов, который заполняет всю кристаллическую решетку и даже несколько выступает над ее поверхностью. Этот газ может перемещаться по металлу в любых направлениях, для этого достаточно приложить к нему электрический потенциал. Он не остается пассивным и в том случае, когда металл нагревают или охлаждают, а также если его" деформируют — превращают в проволоку, ленту или лист. Во всех слу

11