Масоперенесення в металічних системах на основі Fe, Cu i Al при імпульсному та інтенсивному опроміненні іонами
Electronic Archive of Sumy State University
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Масоперенесення в металічних системах на основі Fe, Cu i Al при імпульсному та інтенсивному опроміненні іонами
|
|
| Creator |
Шабля, Василь Трохимович
Шабля, Василий Трофимович Shablia, Vasyl Trokhymovych |
|
| Subject |
структурно-фазові перетворення
дифузія масоперенесення структурно-фазовые превращения диффузия массоперенос structure-phase transformations diffusion masstransfer |
|
| Description |
Дисертаційна робота присвячена дослідженню процесів масоперенесення та дифузії в системах Ta/Cu/Al, Fe/Pb/Fe, Pb/Fe при спільному осадженні іонів та імплантації, а також при впливі потужних іонних пучків (ПІП). Проведені структурно-фазові дослі-дження за допомогою ПЕМ з дифракцією в системах Fe/Pb і Fe/Pb/Fe. Досліджені процеси сегрегації іонів Al у процесі високоінтенсивної імплантації в α–Fe за допомогою мікропучка протонів (ПІРВ, РЗР). Результатом пружних взаємодій вакансій і вакансійних дефектів поблизу дислокацій є утворення гелікоїда з нерівномірним радіусом (через нерівномірний розподіл домішки за глибиною і по поверхні). На основі розрахунків була визначена енергія активації Нm, яка збігається з енергією міграції вакансій в ОЦК – Fe (1,32 еВ), що підтверджує вакансійний механізм зростання петель, що збирають атоми домішки. Виявлено утворення алмазоподібного та аморфного вуглецю на поверхні монокристалів Fe-Cr-Ni-Mn (111) і (100) при імпланта-ції іонів W. // Русск. версия: Диссертационная работа посвящена исследованию процессов массопереноса и диффузии в системах Ta/Cu/Al, Fe/Pb/Fe, Pb/Fe при совместном осаждении ионов и имплантации, а также при воздействии мощных ионных пучков (МИП). Проведены структурно-фазовые исследования с помощью ПЭМ с дифракцией в системах Fe/Pb и Fe/Pb/Fe. Расчеты показали, что основной вклад в процесс массопереноса дают баро- и термодиффузия при МИП обработке. Исследованы процессы сегрегации ионов Al в процессе высо-коинтенсивной имплантации в α–Fe с помощью микропучка про-тонов (ПИРИ, РОР). С помощью пучка медленных позитронов определены профили вакансионных дефектов после имплантации ионов Al в α-Fe. Результатом упругих взаимодействий вакансий и вакансионных дефектов вблизи дислокаций является образование геликоида с неравномерным радиусом (из-за неравномерного распределения примеси по глубине и по поверхности). На основании расчетов была определена энергия активации Нm, которая совпадает с энергией миграции вакансий в ОЦК – Fe (1,32 эВ), что подтверждает вакансионный механизм роста петель, собирающих ато-мы примеси. Обнаружено образование алмазоподобного и аморфного угле-рода на поверхности монокристаллов Fe-Cr-Ni-Mn (111) и (100) при имплантации ионов W. В рамках поставленной цели исследования были решены следующие задачи: - установлены закономерности процессов перемешивания при одновременном осаждении ионов (пленки) и последовательной имплантации; - проанализировано поведение энергетических спектров вторичных ионов (ЭРВИ); - оценены дозы имплантации ионов Al в α – железе, при которых происходит сегрегация примеси, определены размеры областей локализации примеси с помощью микропучка протонов; - исследованы процессы образования островков алмазоподоб-ного и аморфного углерода при имплантации ионов W в нержа-веющую сталь; - выявлены зоны остаточных напряжений в Рb (сжимающих и растягивающих) с помощью методов ядер отдачи, аннигиляции позитронов и измерения микротвердости. Показано, что в результате воздействия МИП в приповерхностном слое Fe/Pb/Fe происходит перераспределение элементов покрытия и основы с образованием сложной структуры, существенно отличающейся от исходного состояния. Определены оптимальные параметры воздействия МИП, при которых происходит перемешивание элементов покрытия и основы в жидкой и твердой фазах без значительной абляции материала покрытия. Доказано, что разнообразие структур и послойный характер их формирования обусловлены неравномерным распределением дефектов по глубине модифицированного слоя и различиями в скоростях охлаждения на поверхности и в глубинных слоях расплава. Shablya V.T. Mass-Transfer Processes in Metallic Systems at basis Fe, Cu end Al under Pulsed and Intense Ion Irradiation.– Manuscript. Thesis for a Doctor of philosophy degree (Ph.D) in physics and ma-thematics on specialty 01.04.07-Solid State Physics.- Sumy State Uni-versity, Sumy, 2008. This thesis is dedicated to the investigation of the mass-transfer and diffusion processes occurring under simultaneous ion deposition and implantation as well as under high-power ion beam treatment in systems Ta/Cu/Al, Fe/Pb/Fe and Pb/Fe. Using TEM with diffraction the struc-ture-phase investigations had been performed in the systems Fe/Pb and Fe/Pb/Fe. Using the proton micro-beam (PIXE, RBS), the processes of Al ion segregation under high-intensity implantation into the α-Fe had been investigated. The formation of the helicon of the non-uniform ra-dius is the result of elastic interactions of the vacancies and the vacancy defects in the vicinity of the dislocations due to the non-uniform distri-bution of impurities over the depth and in the surface. On the basis of performed calculations the activation energy Hm had been determined, and it coincided with the migration energy of the vacancies in the bcc-Fe (1.32eV), which confirmed the vacancy origina-tion mechanism of the loop growth collecting the impurity atoms. The formation of the diamond-like and amorphous carbon in the single-crystal surfaces Fe-Cr-Ni-Mn (111) and (100) had been found under W ion implantation. Key words: structure-phase transformations, diffusion, mass-transfer, high-dose implantation, deposition, high-power ion beam treatment. |
|
| Publisher |
Сумський державний університет
|
|
| Date |
2010-12-20T13:05:12Z
2010-12-20T13:05:12Z 2008 |
|
| Type |
Synopsis
|
|
| Identifier |
Шабля, В. Т. Масоперенесення в металічних системах на основі Fe, Cu i Al при імпульсному та інтенсивному опроміненні іонами [Текст] : автореферат... канд. фіз.-мат. наук, спец.: 01.04.07 - фізика твердого тіла / В.Т. Шабля. - Суми : СумДУ, 2008. - 17 с.
http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/773 |
|
| Language |
uk
|
|