Abstract

This paper touches upon a question of whether the physical state of shock-compressed copper is equilibrium. Answering this question requires that experimental data on defective electrical resistance are used to estimate point defect concentration. Quantitative information on the concentration of defects can be obtained if the type of occurring defects is known. A dependence between defect concentration in copper and a shock wave pressure is obtained in an assumption of the predominant formation of vacancies. It is shown that the number of defects monotonically increases with increasing shock wave pressure. The vacancy concentration calculated in this study (≈0.8% at a pressure of 20 GPa) exceeds the corresponding equilibrium value by ten orders of magnitude. Thus, the state of copper under shock compression is highly defective and highly nonequilibrium. The general features of the state of copper and silver are described by comparing data for shock-compressed metals. As demonstrated by comparing the data obtained immediately after the passage of a shock wave through a sample (in situ) with the known results for samples recovered after the experiment, the number of recorded defect concentrations in the first case is larger (up to two orders of magnitude). Thus, the method of stored samples does not provide objective information on the state of substance directly behind the shock front. The problem of constructing the equation of state under conditions of a nonequilibrium physical state is briefly discussed.

中文翻译：

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冲击压缩下铜的非平衡物理状态

摘要

本文涉及一个问题，即冲击压缩铜的物理状态是否处于平衡状态。回答这个问题需要使用缺陷电阻的实验数据来估计点缺陷浓度。如果已知发生缺陷的类型，可以获得关于缺陷浓度的定量信息。铜中的缺陷浓度与冲击波压力之间的相关性是在假设主要形成空位的情况下获得的。结果表明，随着冲击波压力的增加，缺陷数量单调增加。本研究中计算出的空位浓度（在 20 GPa 压力下约为 0.8%）超过相应的平衡值十个数量级。因此，铜在冲击压缩下的状态是高度缺陷和高度不平衡的。通过比较冲击压缩金属的数据来描述铜和银状态的一般特征。将冲击波通过样品（原位）后立即获得的数据与实验后回收的样品的已知结果进行比较表明，第一种情况下记录的缺陷浓度数量更大（最多两个数量级）量级）。因此，存储样品的方法不能提供直接在激波前沿后面的物质状态的客观信息。简要讨论了在非平衡物理状态条件下构造状态方程的问题。通过比较冲击压缩金属的数据来描述铜和银状态的一般特征。将冲击波通过样品（原位）后立即获得的数据与实验后回收的样品的已知结果进行比较表明，第一种情况下记录的缺陷浓度数量更大（最多两个数量级）量级）。因此，存储样品的方法不能提供直接在激波前沿后面的物质状态的客观信息。简要讨论了在非平衡物理状态条件下构造状态方程的问题。通过比较冲击压缩金属的数据来描述铜和银状态的一般特征。将冲击波通过样品（原位）后立即获得的数据与实验后回收的样品的已知结果进行比较表明，第一种情况下记录的缺陷浓度数量更大（最多两个数量级）量级）。因此，存储样品的方法不能提供直接在激波前沿后面的物质状态的客观信息。简要讨论了在非平衡物理状态条件下构造状态方程的问题。将冲击波通过样品（原位）后立即获得的数据与实验后回收的样品的已知结果进行比较表明，第一种情况下记录的缺陷浓度数量更大（最多两个数量级）量级）。因此，存储样品的方法不能提供直接在激波前沿后面的物质状态的客观信息。简要讨论了在非平衡物理状态条件下构造状态方程的问题。将冲击波通过样品（原位）后立即获得的数据与实验后回收的样品的已知结果进行比较表明，第一种情况下记录的缺陷浓度数量更大（最多两个数量级）量级）。因此，存储样品的方法不能提供直接在激波前沿后面的物质状态的客观信息。简要讨论了在非平衡物理状态条件下构造状态方程的问题。