Последние записи

• Пределы неравновесной растворимости

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Сопоставление данного значения со значениями параметра наименьшего межатомного расстояния в ГПУ-сплаве Аихки10д_х, рассчитанными в предположении линейной зависимости этого параметра от концентрации атомов Аи, позволяет заключить, что практически все 25% ки растворяются в Аи и образуется пересыщенный твердый раствор. При ионном облучении образцов, содержащих равное количество атомов Аи и ки, формируется не разновесная структура, в которой присутствует ГЦК – фаза, богатая золотом, и ГПУ-фаза, богатая рутением. При этом в богатой рутением фазе растворяется гораздо меньше золота, чем в предыдущем случае. Аналогичные [...]

  Смотреть »

• Картины рентгеновской дифракции

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Таким образом, при ионном перемешивании в системе Аи – V при комнатной температуре кинетические условия ионно-индуцированной миграции атомов исключают зарождение и рост равновесных фаз, но не подавляют возможность кристаллизации сплава во всем интервале концентраций. Если же еще сильнее затормозить кинетику этих процессов, например проводить ионное облучение при 77 К, то в этих условиях при определенном составе сплава У60Аи40 после ионно-лучевого перемешивания формируется аморфная структура. В случае, ионно-лучевого перемешивания многослойных образцов из двух металлических элементов, обладающих кристаллической структурой различного типа и [...]

  Смотреть »

• Ионно-лучевое перемешивание при комнатной температуре

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  При ионно-лучевом перемешивании при комнатной температуре многослойных систем из пленок Ag и № не удается получить однофазный ГЦК – твердый раствор: В результате ионно-лучевого перемешивания в таких системах, содержащих от 20 до 80% атомов Ag, формируется две метастабильные ГЦК – фазы. Одна фаза обогащена Ag и содержит при этом около 4,5% атомов №, другая обогащена № и содержит около 16% атомов Ag. Результат ионно-индуцированного структурообразования в системе элементов Аи – V характерен для ионно-лучевого перевешивания элементов, обладающих кристаллическими структурами различного [...]

  Смотреть »

•  

• Характер структурообразования метастабильных твердых растворов

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  В выделенных системах элементов характер структурообразования метастабильных твердых растворов зависит от типа кристаллической структуры исходных элементов и степени их химической совместимости (термохимических свойств системы). Так, ионное облучение некоторых многослойных систем, элементы которых обладают однотипной структурой Ag – Си, Аи – Си, Аи – №, позволяет формировать однофазные ГЦК – твердые растворы практически во всем интервале относительной концентрации элементов. Результат ионно-индуцированного структурообразования метастабильных сплавов в этих системах элементов не зависит от метода формирования сплава. Показана зависимость от атомного состава параметра ГЦК [...]

  Смотреть »

• Высококонцентрированные метастабильные твердые растворы

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Для этих целей в настоящее время эффективно используется метод Ионно-лучевого перемешивания. На основе проведенных к настоящему времени исследований по ионно-лучевому перемешиванию в различных системах элементов можно, в принципе, выделить признаки (параметры) систем, склонных к образованию высоколегированных метастабильных твердых растворов в Достаточно широком диапазоне концентраций. Однако строгие теоретические критерии, выявляющие такие системы элементов и определяющие пределы возможной неравновесной растворимости в различных системах при ионной имплантации, еще не установлены. Сопоставление результатов структурообразования при ионно-лучевом перемешивании различных систем элементов с параметрами равновесных фазовых [...]

  Смотреть »

• Измерение углового распределения выхода рассеянных ионов

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Измерение углового распределения выхода рассеянных ионов для сплава У(Бп) показало, что доля узельных атомов Бп в сплаве близка к единице. Разворот решетки поверхностного сплава относительно решетки исходной матрицы обнаружен также при формировании сплавов У(Аз), У(Те), У(Сз), №(Сз). Наиболее интенсивно процессы разворота протекает при имплантации ионов таких элементов, размеры атомов которых существенно превышают размеры атомов матрицы и которые характеризуются большой положительной теплотой растворения в матрице. При имплантации в ванадий при 77 К ионов цезия, занимающих неупорядоченное положения в решетке сплава, процессы [...]

  Смотреть »

•  

• Степень дефектности структуры сплава

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Степень дефектности структуры сплава также возрастает при увеличении дозы имплантации – ионов серебра до 2- 1016cm»2(xmin 20%), а при дальнейшей бомбардировке практически не изменяется. До 80% ионно-имплантированных атомов серебра занимают положения в узлах решетки Ni, что указывает на образование пересыщенного твердого раствора замещения Ag в Ni. В процессе формирования методом ионной имплантации высоколегированных твердых растворов в матрице сплава накапливаются механические напряжения. Они могут инициировать развитие процессов пластической деформации в сплаве. При имплантации в монокристаллические матрицы пластические деформации проявляются в развороте [...]

  Смотреть »

• Электронограмма исходного ионно-имплантированного сплава

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Электронограмма исходного ионно-имплантированного сплава Cu(Ag) состоит из четких дифракционных рефлексов, что подтверждает факт формирования кристаллического твердого раствора серебра в меди. На картине микро дифракции электронов, измеренной для ионно-имплантированного сплава после отжига при 670 К, наряду с рефлексами меди присутствуют рефлексы, характерные для металлического серебра. ПЭМ – исследования такого отожженного сплава позволили обнаружить в матрице меди включения серебра размером порядка 20 нм. Кристаллическая решетка этих включений оказалась ориентированной параллельно решетке медной матрицы. При термическом отжиге однофазная структура пересыщенного твердого раствора трансформируется [...]

  Смотреть »

• Формирование высоколегированного сплава

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Во многом аналогичный результат структурообразования высоколегированных сплавов отмечен при имплантации больших доз ионов Аи в Си и Ag в Си. Однако отличие системы Си » Ag от системы Си – Аи состоит в том, что первая является классической эвтектической системой с очень ограниченной растворимостью серебра в меди и меди в серебре. Элементы же Си и, Аи обладают одинаковыми решетками и смешиваются в твердой фазе при повышенных температурах во всем интервале концентраций. Исследование ионно-имплантированных сплавов Cu(Ag) методом ОР с использованием эффекта [...]

  Смотреть »

•  

• Высоколегированные твердые растворы

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Форма спектров ОР практически не изменяется при изменении энергии, ионов анализирующего пучка. Измерение зависимости сечения деканалирования на дефектах от энергии, ионов анализирующего пучка показало, что образуются в основном протяженные дефекты. На спектрах ОР сплава А1(Са) при малых энергиях ионов анализирующего пучка (условия каналирования) сразу за поверхностным пиком дефектов также наблюдается монотонное увеличение выхода рассеянных ионов с глубиной. Однако при увеличении энергии ионов анализирующего пучка на спектрах ОР в области энергий, соответствующих Яр, проявляется характерный пик дефектов. Такой пик в спектре [...]

  Смотреть »

• Дефектная структура разбавленных метастабильных сплавов

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Данные критерии оперируют такими параметрами элементов, которые косвенным образом зависят от теплоты растворения этих элементов в сплаве. Определяющее влияние теплоты растворения на характер структурообразования, ионно-имплантированных сплавов было подробно рассмотрено выше. Дефектная структура разбавленных метастабильных сплавов. В силу того что концентрация легирующих атомов в этих сплавах мала, химическая природа внедряемого атома, как правило, не оказывает существенного влияния на направленность процессов дефектообразования. Однако в ряде случаев, в основном при образовании разбавленных сплавов типа твердого раствора внедрения, наблюдаются некоторые особенности в дефектообразовании. Рассмотрим [...]

  Смотреть »

• Использование параметров Мидемы при анализе систем

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Рассмотренный критерий устанавливает граничные значения параметров электроотрицательности и атомного радиуса для таких легирующих элементов, для которых узельная доля имплантированных в матрицу атомов /5 больше или порядка 0,5. Справедливость критерия проверялась более чем на 60 ионно-имплантированных сплавах в матрицах с ГЦК (Си, №)-, ОЦК (Ре, V)- и ГПУ (Ве)- решетками. В 90% случаев критерий правильно предсказал характер структурообразования разбавленных метастабильных сплавов. Исключения составляют, например, такие ионно-имплантированные сплавы, как V (Се), V (Ьа), V (Бе), V (I), Ре (В.а). Отметим, что характер [...]

  Смотреть »

•  

• Условия образования сплавов замещения

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Условия образования сплавов замещения. При технологическом применении – ионной имплантации структурообразование разбавленных сплавов можно с достаточно высокой вероятностью прогнозировать на основе некоторых эмпирических критериев. Один из них определяет условия формирования, ионно-имплантированных сплавов замещения в зависимости от значения параметров Юм – Розери для атомов матрицы и внедряемого элемента. Согласно данному критерию (модифицированное правило Юм – Розери), при имплантации малых доз ионов в металлическую матрицу будут образовываться метастабильные твердые растворы замещения, если, во-первых, радиус внедряемого атома отличается не более чем на 15-40% [...]

  Смотреть »

• Механизм ионно-индуцированного формирования центров

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  При повышении дозы имплантации происходит увеличение концентрации таких центров захвата. После вызванного бомбардировкой распада комплексов из атомов Аи и вакансий развиваются конкурирующие процессы захвата вакансий внедренными атомами и дислокационными петлями. Если концентрация петель достаточно высока, и они более эффективно взаимодействуют с вакансиями, чем внедренные атомы, то вакансии будут мигрировать предпочтительно к этим ловушкам, а внедренный атом будет при этом занимать узельное положение в решетке. Такая ситуация, вероятно, и реализуется при бомбардировке разбавленного сплава Ре (Аи). Механизм ионно-индуцированного формирования центров эффективного [...]

  Смотреть »

• Захват подвижных вакансий в сплаве

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  В некоторых системах элементов при имплантации – ионов в небольших дозах наблюдается эффект неожиданного аномального изменения доли удельных атомов при изменении дозы имплантации. Он, как правило, наблюдается в системах элементов с ограниченной взаимной растворимостью в твердой Фазе и характеризующихся не очень большой (менее 100 кДж/моль) положительной теплотой растворения. В таких системах при повышении дозы имплантации, проводимой при 293 К, происходит повышение доли внедренных атомов, располагающихся в узлах, хотя следовало бы ожидать обратный эффект. Этот эффект наиболее детально исследован в системе [...]

  Смотреть »

•  

• Спонтанная рекомбинация пар Френкеля

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  В проведены исследования по дополнительной ионной бомбардировке сплава А1 (Сё) с нерегулярным расположением атомов Сй в решетке (/я = 0,15). Бомбардировку проводили ионами Не, N6 и Хе с энергией 200-600 кэВ до дозы 1014-1016 см-2 при температуре 5 и 77 К. Независимо от температуры и состава сплава и его концентрации после дополнительного ионного облучения отмечается увеличение доли узельных атомов Сй. При повышении дозы облучения значение /5 растет до 0,94. Определяя возможный механизм перемещения атомов Сй в регулярные узельные положения при [...]

  Смотреть »

• Особенность структурообразования разбавленных метастабильных сплавов

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Согласно второй модели структурообразования разбавленных сплавов, при имплантации таких элементов, как Се, Ьа, Ва, Сз при 77 К, смещение внедренных атомов из узлов решетки матрицы обусловлено захватом этими атомами вакансий за время жизни теплового пика. Для имплантации при 293 К (выше стадии III) дальнейшее уменьшение 5 связано с тем, что атомы, которые после остывания теплового пика оказываются в узельном положении, могут захватывать подвижные вакансии в течение всей последующей затянутой стадии релаксационного процесса. Другая интересная особенность структурообразования разбавленных метастабильных сплавов состоит [...]

  Смотреть »

• Характер температурной зависимости доли узельных атомов

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Стадия III, включающая миграцию вакансий, развивается в температурном интервале 200-300 К. Поэтому можно заключить, что собственные междоузельные атомы существенно не влияют на место внедрения имплантируемого атома в решетку матрицы. Изменения 8 наблюдаются лишь при таких температурах, при которых подвижны вакансии решетки матрицы и возможен захват вакансий имплантируемым атомом. Характер температурной зависимости доли узельных атомов для конкретной системы элементов определяется эффективностью взаимодействия внедряемого атома с вакансиями. На рис. 3.8 показана зависимость 5 для различных атомов от Рассчитанной по модели Мидемы теплоты [...]

  Смотреть »

•  

• Миграция собственных междоузельных атомов

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Если же внедренный атом захватывает несколько вакансий (случай больших ДНт), то он будет смещен в определенные междоузельные положения в решетке матрицы, которые также регистрируются методом ОР. Таким образом, во второй модели используется один параметр – теплота растворения. Он и определяет способность различных систем элементов формировать разбавленные метастабильные твердые растворы путем замещения или внедрения. Данная модель достаточно хорошо объясняет основные экспериментально наблюдаемые эффекты в структурообразовании разбавленных метастабильных сплавов. Один из таких эффектов заключается в том, что при имплантации ионов легирующего вещества [...]

  Смотреть »

• Вероятность образования дефектных комплексов

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  В результате такой рекомбинации легирующий атом располагается в узле решетки матрицы. Второй процесс, включает захват легирующим атомом других вакансий во время жизни каскада. Третий процесс также включает захват легирующим атомом вакансий, но он протекает в период затянутой стадии каскада, т.е. при температурах выше температуры, соответствующей III стадии отжига дефектов. Захват вакансий легирующими атомами и образование, таким образом? дефектных комплексов являются основной движущей силой, обусловливающей смещение легирующих атомов из узлов решетки разбавленных метастабильных сплавов. Вероятность образования дефектных комплексов и, следовательно, смещение [...]

  Смотреть »

• Структура сплава

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Видно, что при внедрении достаточно тяжелых ионов в медь, вероятность замещения матричных атомов легирующими атомами при столкновении равна 50-80%. Однако сопоставление расчетных данных вероятности замещения с экспериментально измеренной узельной долей различных имплантированных атомов в меди указывает на то, что учет только столкновительного механизма недостаточен для объяснения структурообразования метастабильных сплавов (т.е. для объяснения эффектов замещения). В предложена модель структурообразования разбавленных, ионно-имплантированных сплавов металлов, в которой рассматриваются каскадные эффекты, развивающиеся в матрице при внедрении достаточно тяжелых ионов. Согласно данной модели, кинематика столкновительных [...]

  Смотреть »

•  

• Определенная вероятность замещающих столкновений

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Согласно данной модели, внедряющийся ион в конце траектории движения теряет свою энергию в парных столкновениях с атомами матрицы, расположенными по узлам совершенной кристаллической решетки. Существует определенная вероятность замещающих столкновений, при которых внедряемый ион в конце своего движения выбивает из узла атом матрицы. В результате ион настолько теряет свою энергию, что не может избежать рекомбинации с образованной при столкновении вакансией. Атом матрицы выбивается из узла решетки в том случае, если полученная им в результате столкновения с ионом кинетическая энергия Еа больше [...]

  Смотреть »

• Специфика метода ОР

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Специфика метода ОР, применяемого в основном для исследования разбавленных сплавов, обусловила определенную направленность этих исследований на изучение положения Достаточно тяжелых легирующих атомов в решетке относительно легких элементов. Вопрос же о положении сравнительно Легких имплантированных атомов в решетке метастабильных сплавов изучен в меньшей степени. Следует отметить, что, Несмотря на интенсивные экспериментальные исследования структурообразования разбавленных ионно-имплантированных сплавов, полное понимание механизмов, определяющих положение, ионно-имплантированных атомов в решетке разбавленных сплавов, еще не достигнуто. В методе ОР измеряются в основном два параметра, характеризующие положения имплантированных [...]

  Смотреть »

• Положение легирующих атомов в решетке сплавов

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Одна из наиболее важных проблем ионно-имплантационной металлургии разбавленных сплавов заключается в выяснении основных факторов, определяющих положение внедренных атомов в кристаллической решетке сплава. Для объяснения свойств этих сплавов интересно исследовать влияние типа имплантируемого иона на характер дефектообразования в разбавленных сплавах. При повышении концентрации внедряемых легирующих атомов в ионно-имплантируемом сплаве могут образовываться новые фазы (фазовые микровключения) в кристаллической структуре сплава или может формироваться аморфная структура. Поэтому проблему формирования метастабильных высококонцентрированных твердых растворов в некоторых конкретных системах элементов, в принципе, следует анализировать одновременно [...]

  Смотреть »

•  

• Формирование метастабильных кристаллических твердых растворов

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Разбавленные и высоколегированные твердые растворы. При рассмотрении возможности формирования методом ионной имплантации поверхностных сплавов с кристаллической структурой пересыщенных твердых растворов следует выделить два крайних случая имплантации. Это имплантация малых (менее 1016 см-2) и больших доз ионов легирующего элемента в кристаллические матрицы исходных металлов. В результате такой обработки образуются, соответственно, разбавленные (с атомной концентрацией менее 1%) или высоколегированные ионно-имплантированные сплавы. При внедрении малых доз ионов при комнатной или более низких температурах, области каскадов столкновений от внедрения ионов практически не перекрываются, внедренные [...]

  Смотреть »

• Ионное облучение сталей

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  На это указывают эффекты фазовых (V а)-превращений в различных сталях, облученных ионами Не. Внедрение – ионов не приводит, к возникновению каскадов столкновений в матрице стали, а мартенситные превращения реализуются при дозах, больших 1017 см»2, одновременно с формированием гелиевых газовых пузырей в матрице стали. Ионное облучение сталей может вызывать фазовые превращения в матрице, протекающие по иному, не мартенситному механизму. Пример такого (V а) – превращения, обнаружен в матрице, аустенитной нержавеющей стали типа 304 после внедрения при комнатной температуре ионов Ре с [...]

  Смотреть »

• Холодная обработка сталей

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Такие же внутренние условия обычно реализуются в матрицах сталей, в которых мартенситное превращение вызывается традиционными методами обработки металлов. Достаточно эффективно мартенситное фазовое превращение в нержавеющей стали протекает также при имплантации ионов сурьмы, которые остаются диспергированными в матрице стали, занимая неупорядоченное положение в ее кристаллической решетке. Отметим, что облучение стали ионами водорода, которые не образуют газовых пузырей из-за быстрой диффузии к поверхности стали, не вызывает заметных фазовых превращений. Сопоставление результатов исследования структурного превращения в нержавеющей стали при внедрении различных ионов позволяет [...]

  Смотреть »

•  

• Давление газов в пузырях

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  А-фазы Ориентирована относительно решетки у – матрицы таким образом, что плотноупакованные плоскости. Это соответствует правилу Нишиямы Вассермана, которое определяет ориентационные соотношения для возможного перехода у – и, протекающего по мартенситному механизму. Имплантация в сталь марки 17/7 ионов таких элементов, как Fe, Ni, Сг, изменяет концентрационное соотношение этих элементов в поверхностном слое стали. Структурные переходы регистрируются только после введения каждого из этих ионов в достаточно больших дозах, при которых атомная концентрация внедряемого элемента в стали, повышается в среднем на 6%. В [...]

  Смотреть »

• Влияние химической природы примесных атомов

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  При ионном облучении металлов, содержащих примесные атомы, характер процессов дефектообразования может измениться по сравнению с характером данных процессов в достаточно чистых металлах. Примесные атомы способствуют накоплению радиационных дефектов и формированию локализованных упругих напряжений, а следовательно, увеличивают стабильность новой фазы. В отмечено, что при облучении металлов ионами инертных газов структурные переходы реализуются в основном из-за присутствия в исходном материале примесей. При этом содержание такой стабилизирующей примеси может быть незначительно. Влияние химической природы примесных атомов, в особенности имплантируемых атомов инертных газов, на [...]

  Смотреть »

• Ионно-стимулированные структурные переходы

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Следует отметить, что фазовые превращения, зарождающиеся непосредственно в облучаемом ионами поверхностном слое матрицы, могут стимулировать структурные превращения и в более глубоких слоях. Электронно-микроскопические исследования Ni, облученного ионами сурьмы, показывают, что частицы ГПУ-фазы распределены в слое глубиной более 50 нм. При этом исследования методом ОР указывают на то, что дефектная область, которая может содержать частицы ГПУ-фазы, простирается на глубину до 130- нм. Полный пробег ионов Sb в никеле в указанных экспериментах не превышал 30 нм. Ионно-стимулированные структурные переходы ОЦК-ГПУ, ОЦК-ГЦК, ГПК-ГПУ [...]

  Смотреть »

•  

• Значительные упругие напряжения

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Структурные превращения. Характерным примером ионно-индуцированного структурного превращения кристаллического состояния металлов является полиморфный переход ГЦК – Решетки в гексагональную с плотной упаковкой (ГПУ) Решетку в никеле, который наблюдается независимо от химической природы частиц, бомбардирующих матрицу. Например, он отмечается в фольгах и напыленных пленках Ni, которые облучались нейтронами, различными ионами химически инертных и химически активных газов, ионами металлоидов. В сообщается о реализации перехода такого типа в Ni, имплантированный ионами Ni. ГПУ-фаза никеля, вероятно, является метастабильной модификацией, которая стабилизирована эффектами, сопровождающими ионное облучение. [...]

  Смотреть »

• Устойчивость Р-фазы к ионному облучению

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Р-Фаза Эа является метастабильной: нагрев этой фазы до 60 К приводит к превращению в стабильную а-фазу. Исследования по облучению а- и р-фазы на ионами Оа, Ые или Аг при температуре матрицы, не превышающей 10 К, показали, что данные фазы характеризуются различной склонностью к аморфизации, и структурное состояние матрицы после ионной бомбардировки оказывается зависящим от исходной структуры металла. Так, после облучения а-Са ионами Аг с энергией 275 кэВ до дозы 2 • 1014 см ~2 образуется аморфная фаза. Однако ионное облучение [...]

  Смотреть »

• Облучение чистых металлов одноименными ионами

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  В таких условиях, поток междоузельных атомов в глубь матрицы невелик. При внедрении ионов в металлическую матрицу, нагретую до достаточно высоких (более 500 К) температур, ионно-индуцированные процессы дефектообразования в приповерхностном слое имеют иной характер. Неравновесные дефекты (вакансии и междоузельные атомы), образующиеся в зоне каскада, обладают высокой подвижностью. Поэтому они могут эффективно диффундировать в глубь матрицы, что обусловливает уменьшение вероятности релаксационных процессов в приповерхностном слое облучаемой матрицы. Очевидно, что в таких условиях, когда внедрение одного иона инициирует образование большого числа подвижных и [...]

  Смотреть »

•  

• Максимальная концентрация дефектов

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Максимальная концентрация дефектов, образующихся при облучении в различных условиях на глубине, как правило, почти в 2 раза меньше, чем в приповерхностном слое. Для ионного облучения Си при температуре 77 К наблюдается существенное повышение пределов максимальной концентрации образующихся дефектов, а полная, глубина нарушенного слоя несколько уменьшается. В случае облучения Си при повышенных температурах уровень дефектности структуры в обоих слоях значительно ниже, чем при облучении при комнатной температуре. Как видно, в приповерхностном слое нагретого кристалла дефекты практически не образуются. Однако наблюдается увеличение [...]

  Смотреть »

• Глубина нарушенного при облучении слоя

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Анализ спектров ОР ионов гелия, показывает, что после облучения при комнатной температуре в матрице образуется две области дефектов. Это достаточно мелкая область приповерхностных дефектов, глубина которой сравнима с значением проективного пробега ионов, взятого из теоретических расчетов, и более протяженная область глубокозалегающих дефектов. Первая область характеризуется высокой скоростью деканалирования ионов анализирующего пуска при плоскостном каналировании. Скорость деканалирования ионов во второй области меньше, и эта область отделяется на спектрах при осевом и плоскостном каналировании характерным изломом. Глубина нарушенного при облучении слоя существенно [...]

  Смотреть »

• Один из возможных механизмов образования

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Отметим, что бомбардировка ванадия достаточно большими дозами ионов вольфрама приводит к значительному нарушению топографии поверхности: появляются характерные конусы, ямки и кратеры. Поэтому данные, носят, вероятно, качественный характер. Полной ясности в причинах нарушений в глубоких слоях металлов пока нет. Один из возможных механизмов образования глубокозалегающих дефектов в облучаемых металлах. Согласно данному механизму, в процессе ионной имплантации металла, при комнатной и более высоких температурах, создается поток междоузельных атомов в глубь образца к свободным поверхностям и дислокациям, вызывающий их переползание. Взаимодействие краевых дислокаций [...]

  Смотреть »

•  

• Эффект образования зоны глубокозалегающих дефектов

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Структура, нарушенная бомбардировкой в локализованной области большего зерна, восстанавливается в условиях контакта с менее нарушенными областями этого же зерна. Поэтому скорость роста зерна должна уменьшаться по мере увеличения его размеров, а максимальный размер зерна должен зависеть от массы внедряемого иона. Действительно, облучение при комнатной температуре пленки никеля с размером зерна 9 нм ионами ксенона (560 кэВ) приводит к быстрому увеличению размеров зерен до предельного значения, равного 40 нм. При внедрении ионов аргона (240 кэВ) размеры зерен увеличиваются по мере повышения [...]

  Смотреть »

• Характер развития дефектной микроструктуры

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Характер развития дефектной микроструктуры в объеме бомбардируемого кристалла зависит от ориентации решетки кристалла относительно направления внедрения ионов. Наибольшая плотность приповерхностных дефектов на начальной стадии имплантации возникает в кристаллах, не ориентированных относительно ионного пучка. Именно в этих кристаллах (зернах) при облучении поликристаллической матрицы накапливаются наибольшие механические напряжения. Градиент напряжения вблизи локальных участков границ зерен вполне может быть движущей силой процесса миграции этих границ, обусловливающего эффекты ионно-стимулированного роста зерна (рекристаллизации). Однако можно предположить и иной механизм ионно-стимулированной рекристаллизации. При внедрении достаточно тяжелых [...]

  Смотреть »

• Формирование поликристаллической структуры

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  В разогретой матрице, с одной стороны, меньше скорость охлаждения объемов тепловых пиков, с другой стороны, в объеме разогретой матрицы возможны радиационно-ускоренные процессы миграции (диффузии) атомов, протекающие после остывания тепловых пиков. Например, после облучения монокристаллической никелевой фольги, проведенного при температуре 120 К ионами никеля с энергией 40 кэВ до дозы 1017 см-2, на картине модификации возникают дополнительные (к точечным) достаточно резкие кольцевые рефлексы, которые указывают на интенсивное формирование в монокристаллической матрице никеля областей с поликристаллической структурой. Параметры решетки формирующихся микрокристаллов совпадают [...]

  Смотреть »

•  

• Эволюция микроструктуры

  Оборудование и техника лазерного легирования металлических материалов.

  Аналогичные эффекты сохранения исходной кристаллической структуры матрицы после облучения ее при комнатной температуре одноименными ионами наблюдаются и при облучении матриц с решеткой другого типа. Так, облучение монокристаллической алюминиевой фольги с гранецентрированной кубической (ГЦК) решеткой ионами А1 с энергией 85 кэВ до дозы 6,6-1016 см-2 при комнатной температуре не вызывает каких-либо изменений на точечных электронограммах фольг. После бомбардировки при комнатной температуре монокристаллической никелевой фольги с ГЦК- решеткой ионами № с энергией 40 кэВ до дозы 1017 см»2 изменений на точечных электронограммах [...]

  Смотреть »