Аннотация
Методами атомного зондирования / полевой ионной микроскопии (АЗ / ПИМ), трехмерного атомного зондирования (ТАЗ), электронной микроскопии высокого разрешения (ЭМВР), а также методами компьютерного моделирования была исследована сверхпроводящая многоволоконная проволока из сплава Nb-60 ат. % Ti. Результаты АЗ / ПИМ и ЭМВР анализа показали, что исследованные образцы содержали две фазы с ОЦК (β- фаза) и ГПУ (α- фаза) структурами. Обнаружены мезоскопические и наномасштабные неоднородности концентрации элементов в β- фазе. Атомно-зондовым анализом отожженных сверхпроводников Nb-Ti и статистической обработкой цепочек атомов, последовательно регистрируемых при масс-анализе, установлено, что атомные кластеры в сплаве не образовывались до возникновения второй фазы. β- фаза и фаза, обогащенная ниобием, имеют конфигурацию, вытянутую вдоль оси проволоки. неоднородности внутри β- фазы были почти изотропными. Атомная структура межфазных границ была определена с использованием ЭМВР и математического моделирования. Межфазные границы в сплаве Nb-Ti являлись когерентными либо частично когерентными, несмотря на существование нерегулярных микровыступов на границах. Границы между α- и β- фазами обнаружили непрерывность сопрягающихся атомных плоскостей и отсутствие их взаимных жестких сдвигов на поверхностях раздела. Было продемонстрировано, что метод моделирования в обратном пространстве является эффективным для исследования атомной структуры и энергии когерентных и частично когерентных межфазных границ. Высокая плотность критического тока в оптимизированном сплаве Nb-Ti может быть связана с когерентностью структуры межфазных границ.
Ссылки (14)
1. D. A. Gardwell, D. S. Ginley. Handbook of superconducting materials. Superconductivity, materials and processes. London, IOP Publishing. (2003) 1075 p.
2. O. I. Volchok, M. B. Lazareva, A. V. Mats, Ya. D. Starodubov, N. A. Chernyak, O. V. Chernyi. Low Temp. Phys. 31, 894 (2005).
3. C. Bormio-Nunes, M. J. R Sandim, L. Ghivelder. J. Phys.: Condens. Matter. 19, 446204 (2007).
4. V. A. Beloshenko, V. V. Chishko. Phys. Met. Metallogr. 114 (12), 992 (2013).
5. G. E. Storozhilov, N. F. Andrievskaya, M. A. Tikhonovskii. Phys. Met. Metallogr. 115 (7), 710 (2014).
6. B. G. Lazarev, V. A. Ksenofontov, I. M. Mikhailovskij, O. A. Velikodnaya. Low Temp. Phys. 24, 205 (1998).
7. T. I. Mazilova, V. A. Ksenofontov, V. N. Voyevodin, E. V. Sadanov, I. M. Mikhailovskij. Phil. Mag. Lett. 91, 304 (2011).
8. I. M. Mikhailovskij, T. I. Mazilova, V. N. Voyevodin, A. A. Mazilov. Phys. Rev. B. 83, 134115 (2011).
9. M. K. Miller, A. Cerezo, M. G. Hetherington, G. D. W. Smith. Atom-probe field ion microscopy. Oxford, Oxford University Press. (1996) 509 p.
10. R. Pasianot, E. J. Savino. Phys. Rev. B. 45, 12704 (1992).
11. J. K. Chen, D. Farkas, W. T. Reynolds Jr. Acta Mater. 45, 4415 (1997).
12. Y. C. Wang, H. Q. Ye. Phil. Mag. A. 75, 261 (1997).
13. M. X. Zhang, P. M. Kelly. Scr. Mater. 52, 963 (2005).
14. A. S. Bakaĭ, I. M. Mikhailovskij, T. I. Mazilova, N. Wanderka. Low Temp. Phys. 28, 279 (2002).