Полевая ионная микроскопия металлических интерфейсов после радиационного воздействия

Получена: 23 января 2019; Исправлена: 30 января 2019; Принята: 31 января 2019
Цитирование: В.А. Ивченко. Полевая ионная микроскопия металлических интерфейсов после радиационного воздействия. Письма о материалах. 2019. Т.9. №1. С.118-123
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-1-118-123

Аннотация

Ширина граничной области интерфейса составляет не более двух межатомных расстояний, потому что нельзя вставить более двух атомов в границу по ее ширине. Регулярность кольцевого контраста приграничных участков интерфейса свидетельствует о кристаллической структуре материала.На основании результатов, полученных методом полевой ионной микроскопии, проведен анализ атомного строения граничной области металлических интерфейсов после различного радиационного воздействия. В процессе изучения атомного строения планарных дефектов в металлических материалах после облучения пучками ускоренных ионов Ar+ до энергии Е=30-40 keV и быстрыми нейтронами флюенсом F = 6.7х1022 m-2 установлено различное атомное строение их граничной области. Показано, что в сплавах Pd50Cu30Ag20 (вес. %) и Cu3Au после инициированных в них ионным облучением (пучками ионов Ar+) структурных фазовых превращений, ширина граничной области межфазных металлических интерфейсов соответствует ширине граничной области межфазных границ в этих сплавах после термических и термомеханических обработок. Обнаружено, что ширина граничной области металлических интерфейсов изменяется в зависимости от типа радиационного воздействия и исследуемого металлического материала. Экспериментально продемонстрировано, что в металлической Pt, как после облучения быстрыми нейтронами флюенсом F = 6.7х1022 m-2, так и после воздействия ускоренными до 30 keV пучками газовых ионов (Ar+), флюенсом (F) - 1016 ion/m2 и плотностью ионного тока j=200 /cm2 граничная область имеет включения типа вакансионных кластеров, но с присутствием некоторого количества атомов материала. Проведенная оценка таких включений показывает, что это эллипсоидальные образования шириной не более 3-4 nm и длиной порядка 5 nm. Установлено, что параметры межфазных интерфейсов твердых растворов, которые являются результатом облучения, идентичны параметрам межфазных границ, образовавшихся после термических обработок.

Ссылки (9)

1. S. B. McLane, E. W. Müller. 9th Field Emission Symp. Univ. Notre Dame. 13 (1962).
2. A. A. Mazilov, V. A. Ksenofontov, T. I. Mazilova, E. V. Sadanov, V. I. Sokolenko, V. N. Voyevodin, O. V. Dudka, I. M. Mikhailovskij. Problems of Atomic Science and Technology. Series: Radiation Damage Physics and Radiation Materials Science. 97 (2), 3 (2011). (in Russian) [А. А. Мазилов, В. А. Ксенофонтов, Т. И. Мазилова, Е. В. Саданов, В. И. Соколенко, В. Н. Воеводин, О. В. Дудка, И. М. Михайловский.ВАНТ, сер.: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. 97 (2), 3 (2011).].
3. I. M. Azhazha, V. M. Neklydov, V. A. Ksenofontov, T. I. Mazilova, I. M. Mikhailovskij, E. V. Sadanov, A. A. Mazilov. Surface Review and Letters. 15 (5) 1 (2008). Crossref
4. S. I. Baik, M. J. Olszta, S. M. Bruemmer, D. N. Seidman. Scripta Materialia. 66, 809 (2012). Crossref
5. D. Abou-Ras, S. S. Schmidt, R. Caballero, T. Unold, H. W. Schock, C. T. Koch, B. Schaffer, M. Schaffer, P. P. Choi, O. Cojocaru-Miredin. Advanced Energy Materials. 2, 992 (2012). Crossref
6. K. Kruska, S. Lozano-Perez, D. W. Saxey, T. Terachi, T. Yamada, G. D. W. Smith. Corrosion science. 63, 225 (2012). Crossref
7. N. N. Syutkin, V. A. Ivchenko, A. B. Telegin, I. Noritin. Phys. Metals Metallogr. 60 (3), 607 (1985). (in Russian) [Н. Н. Сюткин, В. А. Ивченко, А. Б. Телегин, С. И. Норицын. ФММ. 60 (3), 607 (1985).].
8. V. A. Ivchenko, V. V. Ovchinnikov, B. Yu. Goloborodky, N. N. Syutkin. Surf. Sci. 384, 46 (1997). Crossref
9. A. F. Burenkov, F. F. Komarov, M. A. Kumakhov, M. M. Temkin. Spatial distribution of the energy released in the cascade of atomic collisions in solids. Moskow, Energoatomizdat (1985) 248 p. (in Russian) [А. Ф. Буренков, Ф. Ф. Комаров, М. А. Кумахов, М. М. Темкин. Пространственные распределения энергии выделенной в каскаде атомных столкновений в твердых телах. Москва, Энергоатомиздат (1985) 248 с.].