Размерные эффекты в материалах, обусловленные микроструктурными и геометрическими ограничениями: сравнительный обзор

Рассмотрены на первом приближённом уровне размерные эффекты, влияющие преимущественно на механические свойства материалов. Различаются микроструктурные ограничения, обусловленные, например, частицами второй фазы и границами зёрен, и геометрические ограничения в материалах малых размеров, таких как тонкие плёнки. Анализируются упрочнение частицами при пластической деформации, ползучести и в магнитных материалах, зернограничное упрочнение и пределы применимости зависимости Холла—Петча, а также текучесть тонких плёнок и многослойных структур. Важные аспекты можно понять с точки зрения взаимодействия характерной длины, которой могут быть, например, радиус кривизны дислокации при заданном напряжении или длина магнитного обменного взаимодействия, с размерным параметром, таким как размер зерна или частицы либо толщина плёнки. Показано, что такой подход позволяет выявить интересные аналогии между в иных отношениях весьма различными свойствами материалов.