Разработана теория, описывающая упругие свойства материалов со структурным беспорядком на масштабах, меньших масштаба неоднородности. Такая теория впервые позволяет описать упругие свойства нанокомпозитов, в которых размер нановключений может быть сопоставим с масштабом неоднородности окружающего вещества. С помощью теории случайных матриц было выведено уравнение, позволяющее определить усредненный по беспорядку локальный упругий контраст с учетом приграничных эффектов. Полученное уравнение показывает возникновение дополнительной упругой оболочки вокруг наночастиц, толщина которой определяется масштабом неоднородности. Такая оболочка, возникающая за счет структурного беспорядка, увеличивает эффективный радиус наночастицы, что может многократно усиливать влияние наночастиц на упругие свойства нанокомпозитов. Результаты теории объясняют полученные ранее данные молекулярно-динамического моделирования и находятся в согласии с экспериментально наблюдаемой зависимостью упругих свойств композитов от радиуса нановключений.

Публикации

[1] D.A. Conyuh, A.A. Semenov, Y.M. Beltukov, "Effective elastic moduli of composites with a strongly disordered host material", Physical Review E 108, 045004 (2023).