Физика металлов и металловедение

АВТОРСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ ТОМА 97, 2004 Г

ГЕНЕРАЦИЯ И НАКОПЛЕНИЕ ТОЧЕЧНЫХ ДЕФЕКТОВ В СПЛАВАХ СО СВЕРХСТРУКТУРОЙ L1 2 ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

СТАРЕНЧЕНКО В.А., ПАНТЮХОВА О.Д., СОЛОВЬЕВА Ю.В.

Построена математическая модель кинетики накопления деформационных точечных дефектов (междоузельных атомов и вакансий), возникающих в процессе деформации сплавов со сверхструктурой L1 2. В рамках модели проводятся расчеты концентрации вакансий и междоузельных атомов с учетом и без учета их аннигиляции в зависимости от температуры и степени деформации. Расчеты проведены для сплавов с различной энергией антифазных границ.

ИССЛЕДОВАНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ АМОРФНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА НА НАЧАЛЬНОЙ СТАДИИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

ПУСТОВАЛОВ Е.В., ЗАХАРОВ Н.Д., ПЛОТНИКОВ В.С., ГРУДИН Б.Н.

Представлены результаты исследования методами высокоразрешающей электронной микроскопии (ВРЭМ), рентгеновской дифракции и химического микроанализа микроструктуры аморфных сплавов Fe 77Ni 1Si 9B 13 и Fe 67Ni 6Si 11B 16 и ее динамики при термовоздействии. В исходном состоянии в микроструктуре сплавов обнаружены области локального атомного порядка в виде “цепочек” со структурой, близкой к микрокристаллам соединения Fe 3B. Размер таких образований 1-3 нм. На начальной стадии релаксации структуры аморфного сплава состава Fe 77Ni 1Si 9B 13 на ВРЭМ снимках визуализированы микрокристаллы y-Fe (размер микрокристаллов 1-5 нм), а на электронно-микроскопических изображениях визуализирована микроструктура типа “сетки” с характерными периодами от 4.8 до 10 нм. При нагреве образцов в интервале температур 250-300°С наблюдается фазовый переход γ-Fe → α-Fe. Кристаллизация сплава Fe 67Ni 6Si 11B 16 осуществляется через зарождение и рост микрокристаллов Fe 3B. Ионное утонение образцов аморфных сплавов позволило визуализировать крупномасштабные концентрационные неоднородности с характерными размерами 1-3 мкм. На границе крупномасштабных неоднородностей содержание кремния выше, чем на участках образца рядом с границей на 2-2.5%.

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКАЯ ТЕКСТУРА ЖАРОСТОЙКИХ АЛЮМИНИДНЫХ ПОКРЫТИИ НА НИКЕЛЕВОМ СПЛАВЕ

ХАЮТИН С.Г.

Изучена кристаллографическая текстура интерметаллидных диффузионных слоев NiAl и Ni 3Al, образующихся на поверхности алитированной ленты с текстурой куба из никелевого сплава. Обнаружены различные типы текстур в зависимости от технологии нанесения покрытий: при насыщении из газовой фазы текстура слоя NiAl наследует тип ориентации подложки, тогда как при насыщении из конденсированного покрытия на основе Al - тип текстуры конденсата. Соответственно получены ограниченная и аксиальная текстуры в слоях NiAl. Текстура Ni 3Al всегда близка к текстуре подложки на основе Ni. Предложены схемы сопряжения кристаллических решеток.

МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ CO/CU/CO ПЛЕНОК

ОГНЕВ А.В., ВОРОБЬЕВ Ю.Д., ЧЕБОТКЕВИЧ Л.А.

Экспериментально определены магнитные характеристики трехслойных пленок Co/Cu/Co: ферромагнитный корреляционный радиус R f, угол дисперсии анизотропии ? а, средняя анизотропия ферромагнитного блока ‹K a›, коэрцитивная сила H c. Показано, что наведенная анизотропия, поле средней анизотропии ферромагнитного блока, коэрцитивная сила и ферромагнитный корреляционный радиус осциллируют с изменением толщины медной прослойки. Установлено, что ‹K a› определяется средней локальной кристаллографической анизотропией, обусловленной структурными дефектами и косвенной обменной связью Е эф между слоями Со.

МЕДЛЕННАЯ ДИНАМИКА И СТАРЕНИЕ В КВАНТОВОМ СПИНОВОМ СТЕКЛЕ, СВЯЗАННОМ С КВАНТОВЫМ ВНУТРЕННИМ ОКРУЖЕНИЕМ И ВНЕШНИМ ПЕРЕМЕННЫМ ПОЛЕМ

БУЗИЕЛЛО Г., ГАЗЕЕВА Е.В., САБУРОВА Р.В., ЧУГУНОВА Г.П.

Рассмотрено низкотемпературное динамическое поведение стеклоподобной неупорядоченной квантовой системы, находящейся во внешнем осциллирующем поле и связанной с квантовым внутренним окружением (тепловой баней из квантовых гармонических осцилляторов). Исследовано влияние внешних и внутренних параметров, таких как, например, амплитуда и частота внешнего поля, квантовый туннельный параметр, “обменная” константа и постоянная связи системы с баней, на динамику системы. Показано, что симметризованная автокорреляционная функция и функция линейного отклика системы обнаруживают медленную динамику и эффект старения.

МОДЕЛЬ АКТИВИРОВАННОМ АДСОРБЦИИ АТОМОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЯХ

МАТВЕЕВ А.В., МАМОНТОВА М.В., ПРУДНИКОВ В.В.

В рамках метода функционала электронной плотности представлена методика расчета энергии адсорбции атомов щелочных металлов на металлических подложках. Осуществлен учет поправок к приближению локальной плотности, связанных с неоднородностью электронной плотности в приповерхностной области и дискретностью распределения заряда ионов по узлам кристаллической решетки. На примере адсорбции атомов щелочных металлов на плотноупакованной грани подложки из алюминия показано, что активированная адсорбция, приводящая к появлению бинарных твердых растворов в приповерхностной области, является энергетически более выгодной для всех значений параметра покрытия по сравнению со случаем неактивированной адсорбции.

ОБЛАСТИ СОПРЯЖЕНИЯ КРИСТАЛЛИТОВ В ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДНЫХ И БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛАХ. 1. СОСТАВ И СВОЙСТВА ТОЧЕЧНЫХ ДЕФЕКТОВ В ЯДРЕ ОБЛАСТЕЙ СОПРЯЖЕНИЯ КРИСТАЛЛИТОВ В ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ CR, TA И W

КЛОЦМАН С.М., КАЙГОРОДОВ В.Н., ЕРМАКОВ А.В., РУДЕНКО В.К.

Изомерные сдвиги ? 1 и ? 2 компонент-1 и -2 эмиссионных спектров ЯГР-излучения атомных зондов 57Co( 57Fe), которые локализованы в ядре областей сопряжения кристаллитов (ОСК) и в прилежащих областях решетки поликристаллических твердых растворов O(Ta) и O(W) и О(Сr), зависят от температур (T) отжигов в вакууме. В поликристаллах твердых растворов O(Ta) и O(W) на зависимостях ? 1(1/1) нет высокотемпературных “плато” и равны производные ?? 1/?(1/1) и ?? 2/?(1/1), определенные на линейных участках зависимостей ? i(1/T). Эти особенности зависимостей ? i(1/T) в поликристаллах твердых растворов O(Ta) и O(W) обусловлены ограничениями, которые накладывает атомная структура ядра OCK на состав комплексов кислорода с вакансиями в 5d-металлах. Производные, определенные на линейных участках зависимостей ? i(1/1), которые измерены на поликристаллах O(Cr), существенно различаются: ?? 1/?(1/1) > ?? 2/?(1/1), и на обеих зависимостях ? i(1/T) присутствует характерное “плато”. Из-за большого релаксационного объема атомов кислорода в хроме формирование комплексов кислорода с отрицательными релаксационными объемами происходит в ядре OCK поликристаллического Сг уже при достаточно низких температурах.

О ВЗАИМОСВЯЗИ ПРОЦЕССОВ ДВОЙНИКОВАНИЯ ε-МАРТЕНСИТА И СДВИГОВ ПО ПЛОСКОСТЯМ {111}γ В СТАЛЯХ С НИЗКОЙ ЭНЕРГИЕЙ ДЕФЕКТОВ УПАКОВКИ АУСТЕНИТА

НЕМИРОВСКИЙ Ю.Р., ХАДЫЕВ М.С., РУСАКОВ Г.М.

Рассмотрена взаимосвязь процессов двойникования в пластинах ε-мартенсита с деформационными процессами в окружающем аустените. Экспериментально обнаружено четыре варианта взаимосвязи {102}ε-двойников с плоскостью аустенита {111}γ, “пересекающей” плоскость габитуса пластины е-мартенсита. Предложено объяснение наблюдаемых для этих вариантов различий вероятности двойникования. Установлен фактор, контролирующий возникновение {101}ε-двойников. Оценена роль внешней нагрузки и особенностей структуры сталей в двойниковании ε-мартенсита.

ПРЕЛОМЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ СПИНОВЫХ ВОЛН В ОДНООСНЫХ МАГНЕТИКАХ С ДЕФЕКТОМ ОБМЕНА

ГОРОБЕЦ Ю.И., РЕШЕТНЯК С.А.

В формализме спиновой плотности рассчитывается показатель преломления поверхностных спиновых волн, распространяющихся в ферромагнитной среде с неоднородным распределением параметров обменного взаимодействия и одноосной магнитной анизотропии. Вычислены коэффициенты отражения и прохождения спиновых волн на границе двух однородных магнетиков с отличающимися константами обменного взаимодействия, одноосной анизотропии, а также намагниченности насыщения. Получены зависимости интенсивности отраженной волны и показателя преломления от частоты волны и величины внешнего постоянного однородного магнитного поля при различных значениях параметра межслойного обмена на границе контактирующих материалов.

РАДИАЦИОННО-ИНДУЦИРОВАННАЯ СЕГРЕГАЦИЯ ДЕЙТЕРИЯ В АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЯХ. СООБЩЕНИЕ I. РОЛЬ ТИТАНА

АРБУЗОВ В.Л., РАСПОПОВА Г.А., САГАРАДЗЕ В.В., ПЕЧЕРКИНА Н.Л., ДРУЖКОВ А.П., ШАЛЬНОВ К.В., ЗУЕВ Ю.Н.

Методом ядерных реакций при комнатной температуре исследовано влияние титана на индуцированную ионным облучением сегрегацию дейтерия (РИС) в стали X16H15M3(T1). Аттестацию микроструктуры изучаемых образцов проводили с помощью просвечивающей электронной, сканирующей электронной и туннельной микроскопии. Установлено, что частицы титаносодержащих фаз (TiC и γ-фазы (Ni 3Ti)) в исходной структуре стали являются ловушками дейтерия и усиливают РИС. Предполагается, что различие в темпах роста сегрегации с увеличением дозы облучения изучаемых сталей связано с радиационно-индуцированным образованием γ-фазы в стали с титаном. Показано, что аномальная нестабильность сегрегации по собирательному типу присуща как стали с титаном, так и беститановой стали.

СЛАБЫЙ ЗОННЫЙ АНТИФЕРРОМАГНЕТИЗМ НИТРИДА УРАНА

СОЛОНЦОВ А.З., СИЛИН В.П.

Интерес к легким актинидам: урану, плутонию и их соединениям, помимо необычных электронных свойств, обусловленных эффектами коллективизации 5 f-электронов и приводящих к новым физическим явлениям: тяжелым фермионам, нетривиальной сверхпроводимости и т.д., обусловлен их широким практическим использованием в качестве ядерного топлива. Среди различных видов топлива одним из наименее изученных является плотное нитридное топливо (U-Pu)N для перспективных ядерных реакторов на быстрых нейтронах. Благодаря малости расстояний между атомами актинидов оно должно обладать аномальными физическими свойствами, исследование которых необходимо для прогнозирования его поведения в реакторных условиях и при его хранении. В настоящей работе дан краткий обзор аномальных структурных, электронных и магнитных свойств соединения UN, которое является коллинеарным металлическим антиферромагнетиком с кристаллической решеткой типа NaCl. Показано, что нитрид урана является слабым зонным антиферромагнетиком и представляет собой одну из наиболее простых магнитных систем, на примере которой могут быть исследованы фундаментальные проблемы физики сильно коррелированных электронных состояний.

ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ АЛИТИРОВАННОГО СЛОЯ НА ТИТАНЕ ПРИ ОТЖИГЕ

РОМАНЬКОВ С.Е., МУКАШЕВ Б.Н., ЕРМАКОВ Е.Л., ОРОЗБАЕВ Р.О.

Методом термического напыления на образцы из титана, которые использовались в качестве подложки, был нанесен слой алюминия. Методами рентгеноструктурного анализа и электронной сканирующей микроскопии исследовано формирование структуры алюминидных фаз на поверхности титана при отжиге. Установлено, что последовательность формирования фаз определяет концентрационный фактор. В зависимости от концентрационного соотношения элементов на поверхности титана последовательно формируются различные алюминидные фазы в соответствии с равновесной диаграммой состояния Ti-Al. На начальных этапах на межфазной границе раздела Ti/Al в результате взаимной диффузии начинает формироваться слой Al 3Ti, и постепенно вся пленка алюминия расходуется на образование этого слоя. Слой Al 3Ti диффузионно неустойчив в контакте с титаном и при повышении температуры начинает рассасываться (≥600°C) с образованием последовательно фаз TiAl и Ti 3Al. При 800°С на поверхности титана формируется двухфазная структура (Ti 3Al + TiAl). Постепенно с увеличением времени выдержки при 800°С соединение TiAl превращается в Ti 3Al. На поверхности титана формируется однородный сплошной слой на основе соединения Ti 3Al. При температурах, превышающих температуру аллотропического превращения титана (>950°C), слой Ti 3Al начинает диффузионно рассасываться и полностью исчезает после отжига при 1000°С. При этом концентрация алюминия в приповерхностном объеме составляет ~ 0.5 ат. %. Все структурные изменения, происходящие на поверхности титана, сопровождаются значительными изменениями микротвердости. После того как на поверхности титана сформировался слой на основе соединения Ti 3Al, его микротвердость увеличилась практически в 2.5 раза.

ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СПЛАВОВ С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ НА ОСНОВЕ НИКЕЛИДА ТИТАНА

ПРОКОШКИН С.Д., Ю ХМЕЛЕВСКАЯ И., ДОБАТКИН С.В., ТРУБИЦЫНА И.Б., ТАТЬЯНИН Е.В., СТОЛЯРОВ В.В., ПРОКОФЬЕВ Е.А.

Методами просвечивающей электронной микроскопии, рентгеновской дифрактометрии и измерений микротвердости исследовали особенности структурообразования в сплавах на основе Ti-Ni в условиях интенсивной пластической деформации по схеме кручения под давлением. Способность исследованных сплавов к аморфизации при деформации зависит от относительного положения температуры деформации и точки M s. Она наибольшая, когда исходная структура перед деформацией -мартенсит, промежуточная, если исходная структура - метастабильный аустенит, и наименьшая, если исходная структура - стабильный аустенит.