К вопросу о дисклинационной природе пентагональных пирамид с высокими ступенями роста электролитического происхождения

Н.Н. Грызунова1
1Тольяттинский государственный университет, Тольятти, Белорусская, 14
Аннотация
Функциональные материалы на основе неблагородных металлов, обладающие дефектной структурой и развитой поверхностью, представляют большой научный и практический интерес благодаря своим необычным физико-химическим свойствам. Эти материалы могут быть использованы в качестве каталитически активных, сорбирующих и фильтрующих элементов, например, в системах каталитической очистки сточных вод или в низкотемпературном катализе при производстве химических веществ. В данной работе создание медных дефектных структур с развитой поверхностью осуществлялось методом электроосаждения с механической активацией катода и растущих на нем кристаллов. В качестве активатора применялись движущиеся в электролите абразивные частицы оксидов Al и Si. Такая активация приводит к образованию в кристаллах, в процессе их роста, разнообразных дефектов кристаллического строения, в том числе, высокоэнергетических дефектов дисклинационного типа. Она способствует формированию неравновесных, фрагментированных структур и развитой поверхности материала. Обнаружено, что активация катода позволяет выращивать в большом количестве пентагональные пирамиды с высокими ступенями роста. В работе представлены экспериментальные результаты релаксации внутренних полей упругих напряжений, связанных с дефектами дисклинационного типа в таких пентагональных пирамидах. В них можно наблюдать такие же каналы релаксации внутренних полей упругих напряжений, какие ранее наблюдались лишь в плоских пентагональных микрокристаллах, полученных при низких перенапряжениях и без механической активации поверхности катода. В работе рассматривается возможный механизм образования пентагональных пирамид, у которых либо отсутствует один из пяти секторов, либо наблюдается расщепление вершины пирамиды.
Получена: 03 ноября 2016   Исправлена: 14 февраля 2017   Принята: 15 февраля 2017
Просмотры: 28   Загрузки: 11
Ссылки
1.
K. Kitano, N. Maeda, T. Fukui et al. // Structure, 9 (6), 473 (2001).
2.
A. A. Vikarchuk, A. P. Volenko, M. N. Tyurkov // Vestnik of Samara state technical University. Series: physics and mathematics sciences 27, 111 (2004) (in Russian) [А. А. Викарчук, А. П. Воленко, М. Н. Тюрьков, и др. // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки, 27, 111 (2004)].
3.
I. S. Yasnikov // Letters on Materials 1, 51 (2011) (in Russian) [И. С. Ясников // Письма о материалах, 1, 51 (2011)].
4.
Golovin Y. I., Stolyarov R. A., Shuklin A. V. // Journal of technical physics 8, 105 (2013) (in Russian) [Головин Ю. И., Столяров Р. А., Шуклинов А. В. // Журнал технической физики, 8, 105 (2013)].
5.
L. D. Marks and L. Peng // Journal of Physics: Condensed Matter 28, 48 (2016).
6.
Vikarchuk A. A., Volenko A. P., Gamburg Yu. D. et. al., Russian Journal of Electrochemistry, 2, 207, (2004). (in Russian) [А. А. Викарчук, А. П. Воленко, Ю. Д. Гамбург, и др. // Электрохимия, 2, 207 (2004)].
7.
Gryzunova N. N., Vikarchuk A. A., Bekin V. V., Romanov A. E. // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. Т. 79. № 9, 1093 – 1097 (2015) (in Russian) [Н. Н. Грызунова, А. А. Викарчук, В. В. Бекин, А. Е. Романов // Известия Российской академии наук. Серия физическая, том 79, № 9, 1238 – 1243 (2015)].
8.
Gryzunov A. M. // Vector of science of Togliatti state University 2 (36), 22 (2016) (in Russian) [А. М. Грызунов // Вектор науки Тольяттинского государственного университета, 2 (36), 22 (2016)].
9.
Gryzunova N. N., Vikarchuk A. A., Gryzunov A. M., Maltsev A. V., Bekin V. V. // Fundamental`nye problemy sovremennogo materialovedenia. Т.13. № 4. 444 (2016). (in Russian) [Грызунова Н. Н., Викарчук А. А., Грызунов А. М., Мальцев А. В., Бекин В. В. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. Т.13. № 4. 444 (2016).]
10.
S. Ogawa, S. Ino // J. Cryst. Growth, 13 / 14, 48 (1972).
11.
N. N. Gryzunova, A. A. Vikarchuk, M. N. Tyur’kov // Russian Metallurgy (Metally), 10, 924 (2016).
12.
V. G. Gryaznov, A. M. Kaprelov, J. Heydenreich et. al., Crystal Research and Technology 34, 1091 (1999).
13.
N. N. Gryzunova, A. A. Vikarchuk // Vector of science of Togliatti state University 4, 9 (2009) (in Russian) [Н. Н. Грызунова, А. А. Викарчук // Вектор науки Тольяттинского государственного университета, 4, 9 (2009)].
14.
A. A. Vikarchuk, N. N. Gryzunova Materials Science, 6, 7 (2008) (in Russian) [А. А. Викарчук, Н. Н. Грызунова // Материаловедение, 6, 7 (2008)].
15.
A. A. Vikarchuk, N. N. Gryzunova Materials Science, 5, 28 (2009) (in Russian) [А. А. Викарчук, Н. Н. Грызунова // Материаловедение, 5, 28 (2009)].
16.
A. L. Kolesnikova, A. E. Romanov // Letters to journal of technical physics, 20, 73 (2007) (in Russian) [А. Л. Колесникова, А. Е. Романов // Письма в журнал технической физики, 20, 73 (2007)].
17.
I. S. Yasnikov // Technical Physics. The Russian Journal of Applied Physics, 5, 133 (2007) (in Russian) [И. С. Ясников // Журнал технической физики, 5, 133 (2007)].
18.
I. S. Yasnikov, A. A. Vikarchuk // Metal Science and Heat Treatment, 3, 13 (2007) (in Russian) [И. С. Ясников, А. А. Викарчук // Металловедение и термическая обработка металлов, 3, 13 (2007)].
19.
I. S. Yasnikov // Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters (JETP Letters), 9 – 10, 592 (2013) (in Russian) [И. С. Ясников // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики, 9 – 10, 592 (2013)].
20.
Vikarchuk A. A., Gryzunova N. N., Gryzunov A. M., Romanov A. E. // Bulletin of the Tambov University. Series: Natural and technical Sciences Т.21. № 3, 730 (2016) (in Russian) [Викарчук А. А., Грызунова Н. Н., Грызунов А. М., Романов А. Е. // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки Т.21. № 3, 730 (2016)].
21.
A. G. Lipnitskii, D. N. Maradudin, D. N. Klimenko, et al.// Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Fizika. 52 (2). 27 (2009). (in Russian) [Липницкий А. Г., Марадудин Д. Н., Клименко Д. Н. и др. // Известия высших учебных заведений. Физика. 52 (2). 27 (2009)].
22.
Romanov A. E., Vladimirov V. I. Disclinations in Crystalline Solids // Dislocations in Solids. Ed. F. R.N. Nabarro. Amsterdam, North-Holland, 9, 191 (1992).
23.
R. De Witt Partial disclinations // Journal of Physics C: Solid State Physics, 5, 529 (1972) .