Рис. 1. Влияние деформаций и термообработки на теплопроводность ниобия [2]
дислокационного и фонон-примесного рассеивания. Фонон-дисло-
кационное рассеивание происходит чаще всего на границах зерен.
Недавние исследования [2] показали, что деформация крупнокри-
сталлических образцов ниобия приводит к значительному снижению
теплопроводности (рис. 1). Последующая термообработка способна
восстановить полностью или частично теплопроводность ниобия.
В этом исследовании рассматривали состояние образцов после на-
гружения, однако в нормальном режиме работы резонатор находится
в нагруженном состоянии за счет медленных подстроечных машин,
влияния сил Лоренца, быстрых подстроечных машин и эффектов,
связанных с термическим сжатием. Сложное распределение нагрузки
в резонаторе может влиять на изменение теплофизических свойств
материала и, как следствие, на температурное поле в резонаторе.
Влияние кристаллической структуры ниобия на параметры и ха-
рактеристики резонатора остается невыясненным до сих пор. Разме-
ры зерен в листах сверхпроводящего ниобия, из которых изготовля-
ется резонатор, варьируется в пределах от менее 65 мкм для мелко-
зернистых образцов и до нескольких миллиметров в крупнокристал-
лических образцах. Существующие монокристаллические резонато-
ры состоят из двух половинок, каждая из которых является отдель-
ным кристаллом ниобия. Границы зерен, являющиеся дефектами кри-
сталлической структуры, представляют собой скопление дислокаций
и примесных атомов. Поэтому размер зерен является одним из основ-
ных факторов, ограничивающих свободную длину пробега фононов
в материале. Исследования [3, 4], проведенные в последние десяти-
летия, показывают, что явление фононного пика редко наблюдается
в мелкокристаллических образцах. Благодаря повышенной скорости
диффузии примесей вдоль границ зерен, рассеивающие эффекты этих
178
1,2 4,5,6,7,8,9,10