научный журнал по физике Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования ISSN: 0207-3528

КУЗНЕЦОВ В.Л., КУЗНЕЦОВА Е.В., ЛИТВИН В.С. — 2015 г.

Исследована дифракция нейтронов на монокристалле бромида калия на 50-метровой пролетной базе установки РАДЭКС ИЯИ РАН во время февральского сеанса 2012 года. Определены параметры пучка нейтронов. Обнаружен эффект расщепления рефлекса 200 в области р-волнового резонанса 81Br. Получена оценка мозаичности исследуемого образца, которая свидетельствует о хорошем качестве монокристалла бромида калия.

АВДЕЕВ М.В., АКСЕНОВ В.Л., ЖАРГАЛАН Н., ТРОПИН Т.В. — 2015 г.

Методом УФ-Вид спектроскопии исследована кинетика растворения фуллерена С60 в растворителях разной полярности, включая толуол, бензол и N-метилпирролидон (NМП), при различных концентрациях, температурах раствора и условиях его приготовления. Для полярного раствора С60/NМП не обнаружено устойчивых пиков в спектре поглощения, эволюция спектров определяется кинетикой образования комплексов с переносом заряда в растворе. Показано, что растворение фуллерена в слабополярных растворителях толуоле и бензоле описывается законом Нойеса и Уитни (концентрация раствора определялась по пику поглощения, = 408 нм). Определены параметры в уравнениях законов растворения для разных условий.

БАЛАГУРОВ А.М., БОБРИКОВ И.А., ТРУХАНОВ А.В., ТРУХАНОВ С.В., ТУРЧЕНКО В.А. — 2015 г.

Методом дифракции нейтронов проведено структурное исследование гексаферрита бария BaFe12O19 с частичным замещением железа диамагнитными ионами алюминия (x = 0.6). Сбор экспериментальных данных в широком интервале температур от 4 до 730 К выполнен на дифрактометре высокого разрешения, что позволило получить прецизионную информацию об изменениях кристаллической и магнитной структур, а также данные о поведении микроструктуры образца. Во всем диапазоне температур BaFe11.4Al0.6O19 сохраняет структуру магнетоплюмбита. При низких температурах (<150 К) в BaFe11.4Al0.6O19 наблюдается “инварный эффект” – объемный коэффициент теплового расширения близок к нулю. Магнитная структура соответствует модели Гортера с ориентацией моментов вдоль гексагональной оси. Величина магнитных моментов Fe3+ при 4 К близка к 4 B для всех неэквивалентных кристаллографических позиций. Полный магнитный момент на формульную единицу составляет около 15.6 B. Его уменьшение по сравнению с номинальной величиной 20 B обусловлено наличием в составе диамагнитных атомов Al. Микродеформации в кристаллитах незначительно растут с уменьшением температуры, что связано с возрастающим влиянием магнитной подсистемы.

БОРИСОВ А.М., ВОСТРИКОВ В.Г., ПОЛЯНСКИЙ М.Н., РОМАНОВСКИЙ Е.А., САВУШКИНА С.В., СУМИНОВ И.В., ТКАЧЕНКО Н.В. — 2015 г.

Покрытия из диоксида циркония на меди, получаемые плазменным напылением порошка ZrO2 + 5% Y2O3 в разреженной атмосфере через сетчатую маску, показали высокую стойкость и низкую теплопроводность при испытаниях на плазмотроне в потоке азотной плазмы. Методами растровой электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа и спектрометрии ядерного обратного рассеяния получены и обсуждаются данные о структуре покрытий и ее изменениях при тепловых испытаниях.

БОКУЧАВА Г.Д., КИЧАНОВ С.Е., КОЗЛЕНКО Д.П., ЛУКИН Е.В., РУТКАУСКАС А.В., САВЕНКО Б.Н. — 2015 г.

В работе исследовалось пропускание нейтронов для различных материалов, перспективных для создания нейтронных фильтров: на основе монокристаллического и поликристаллического висмута, монокристаллов сапфира. Результаты экспериментов показывают, что при длине волны нейтронов > 2.5 A коэффициент пропускания достигает 88 для монокристалла висмута и 78 для монокристалла сапфира, в то время как максимальное пропускание для поликристаллического висмута не превышает 18. Обсуждается возможность создания фильтров рентгеновского излучения для нейтронных пучков на основе монокристаллов висмута и сапфира.

ГОЙХМАН А.Ю., ГРУНИН А.И., МЕДВЕДЕВА С.С., РОДИОНОВА В.В. — 2015 г.

Получены и исследованы поликристаллические тонкие пленки сплава Гейслера Ni52Mn36In12. Изучены магнитные свойства, морфология поверхности и структура пленок в зависимости от их толщины, условий получения и вакуумного отжига.

АЛЕКСАНДРОВА С.С., БЕЛЫХ С.Ф., КАЗАКОВ В.А., ЛОЗОВАН А.А., ПШЕНИЧНЫЙ А.А., РИЗАХАНОВ Р.Н., СИГАЛАЕВ С.К., ЯКУБОВ Р.Х. — 2015 г.

Представлены результаты исследований поверхностного пробоя покрытий ZrO2, HfO2 и CeO2 толщиной до 100 мкм, напыленных на металлические подложки. Исследованы состав и структура покрытий. Показано, что наиболее высокое напряжение поверхностного пробоя демонстрирует покрытие CeO2, имеющее структуру типа “цветная капуста”.

БАТРАКОВ А.А., ЗАТЕКИН В.В., КУЛИКАУСКАС В.С., ПЕТРОВ Д.В., ПРИВЕЗЕНЦЕВ В.В., ТРИФОНОВ А.Ю. — 2015 г.

Методом просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения проведена визуализация поперечного сечения приповерхностного слоя кремния, имплантированного ионами 64Zn+ и 16О+, и изучена его эволюция в результате термических отжигов. Проанализированы профили распределения имплантированных примесей в этом слое, полученные с помощью вторично-ионной масс-спектрометрии, и их изменение под действием термообработки. Морфология поверхности образцов изучена с помощью атомно-силовой микроскопии.

АНИКИН В.А., БОРИСОВ А.М., ВОСТРИКОВ В.Г., ГУСЕВ А.В., КРИТ Б.Л., МАИЛЯН К.А., РОМАНОВСКИЙ Е.А., ТКАЧЕНКО Н.В., ЧУДИНОВ Д.Б. — 2015 г.

Проведено исследование покрытий, сформированных методом микродугового оксидирования (МДО) алюминиевых сплавов АМг-3 и В-95 с последующим наполнением остаточных пор поли-пара-ксилиленом методом газофазной полимеризации на поверхности. Найдено, что полимерное наполнение позволяет уменьшить сквозную пористость МДО-покрытия более чем в пять раз. Показана эффективность и неразрушающий характер метода спектрометрии ядерного обратного рассеяния протонов с энергией 7.5 МэВ для измерения состава и толщины композиционных керамополимерных покрытий.

КУПРИЕВА О.В., НАРЦЕВ В.М., ПАВЛЕНКО В.И., ПАВЛЕНКО З.В., ЧЕРКАШИНА Н.И. — 2015 г.

В работе представлены результаты исследования изменения структурного состояния синтезированной боросиликатной оболочки при термообработке. Анализ структурно-фазовых изменений в тонкопленочном боросиликатном покрытии, подвергнутом термообработке в температурном интервале от 100 до 500°C, выполнялся на рентгеновском дифрактометре ARLXTRA (Швейцария). В исследуемых материалах наблюдалось изменение эллипсометрических параметров в диапазоне температур 100–500°C, что сопровождалось непрерывным возрастанием толщины покрытия (от 34 нм при T = 100°С до 38 нм при T = 300°С и до 49 нм при T = 500°С) и показателя преломления света. Установлено, что эти изменения происходят за счет структурно-фазовых превращений и кристаллизации боросиликатной пленки.

БЕЦОФЕН С.Я., ЛЕНКОВЕЦ А.С., ЛОЗОВАН А.А., СОКОЛОВ И.В. — 2015 г.

Методом вакуумно-дугового напыления слоев Nb и Mo сформирован многослойный (число слоев n = 230) композит толщиной 1000 мкм с последующим силицированием поверхностных слоев при температуре 1200°С. Послойный фазовый анализ проводили методами рентгеновской дифракции и растровой электронной микроскопии. Установлено, что в поверхностных слоях толщиной 130 мкм образуются однофазные силициды (NbxMo1 - x)Si2 с гексагональной структурой С40 (обозначения структурных типов по Structurberichte). Внутри композита наблюдаются чередующиеся слои твердых растворов на основе Nb и Mo с ОЦК-решеткой. Образование твердых растворов в результате нагрева покрытия приводит к сближению значений температурного коэффициента линейного расширения и модуля Юнга на границе раздела слоев.

ГАВРИЛОВ С.В., ГОЛОВЕНЧИЦ Е.И., ДИМАКОВА Е.К., ЗОБКАЛО И.А., САНИНА В.А. — 2015 г.

Проведены исследования эволюции магнитной структуры мультиферроиков TbMn2O5 и Tb0.8Ce0.2Mn2O5 методами дифракции поляризованных нейтронов. Показано, что во всех магнитоупорядоченных фазах существует неравновесная заселенность доменов с “правыми” и “левыми” спиралями. Показано, что в Tb0.8Ce0.2Mn2O5 во всех магнитных фазах, а в TbMn2O5 – в низкотемпературных магнитных фазах, несоразмерной и соразмерной – ориентация плоскости вращения магнитных моментов остается одинаковой и составляет угол 10° с плоскостью ab кристалла. При переходе в высокотемпературную несоразмерную фазу в TbMn2O5 происходит ориентационный переход.

ВОХМЯНИНА К.А., ЖУКОВА П.Н., КИЩИН И.А., КЛЮЕВ А.С., КУБАНКИН А.С., НАЖМУДИНОВ Р.М., ОЛЕЙНИК А.Н., ПОХИЛ Г.П. — 2015 г.

В работе исследуется эффект управления пучком электронов с энергией 10 кэВ с помощью диэлектрических пластин. Показано, что для разных схем заземления входного и выходного торцов пластин, изготовленных из оргстекла и оксида алюминия, пучок электронов после взаимодействия с диэлектрической поверхностью отклоняется от этой поверхности по-разному. Исследовалась зависимость отклонения пучка от поверхности пластин из оргстекла при разных углах наклона этих пластин с изменением величины тока падающего пучка электронов.

ЯКИМОВ Е.Б. — 2015 г.

Проведен анализ особенностей применения метода наведенного тока для характеризации полупроводниковых структур на основе нитридных материалов с субмикронными значениями диффузионной длины неравновесных носителей заряда. Показано, что наиболее надежные значениями диффузионной длины получаются при измерении зависимости наведенного тока от энергии пучка. Обсуждаются причины субмикронного разрешения при выявлении протяженных дефектов в таких материалах методом наведенного тока.

КОРОВИН С.Б., НОВИКОВ Л.С., ХАСАНШИН Р.Х. — 2015 г.

С помощью атомно-силовой микроскопии исследована поверхность образцов защитного покрытия солнечных батарей космических аппаратов из стекла К-208, облученных электронами с энергией 20 и 40 кэВ при плотности потока е = 1010 5 ? 1011 см-2 · с-1 и давлении в вакуумной камере 10-4 Па. Проведен анализ следов электростатических разрядов, возникающих при разной интенсивности облучения. Установлено, что при е < 5 ? 1010 см-2 · с-1 преобладают разряды типа “стекло–окружающий ионизованный газ” с образованием на облучаемой поверхности микровыступов в местах выброса плазмы, а при е > 2.0 ? 1011 см-2 · с-1 преобладают разряды, протекающие преимущественно вдоль поверхности образцов.

ГОЙХМАН А.Ю., ЕРШОВ П.А., ЛЯТУН И.И., СНИГИРЕВ А.А., СНИГИРЕВА И.И. — 2015 г.

Проведен анализ и предложены возможные метрологические подходы к исследованию оптических свойств преломляющей оптики, формы профиля и внутренней структуры материала. Для характеризации профиля преломляющей линзы с малым радиусом кривизны были предложены методы рентгеновской радиографии и электронной микроскопии. Исследование материала для задач рентгеновской оптики было выполнено методами рентгеновской микроскопии и малоуглового рассеяния.

СИЛЕНКО А.Я. — 2015 г.

Представлено общее квантово-механическое описание релятивистских частиц и ядер со спином 1/2, каналируемых в изогнутых кристаллах, при использовании цилиндрической системы координат. Ранее выведенное уравнение Дирака в этой системе дополнено слагаемыми, характеризующими аномальные магнитные и электрические дипольные моменты. Для общего случая выполнено преобразование к представлению Фолди–Ваутхойзена, получены квантово-механические уравнения движения частиц и их спина и найден их классический предел. Определена физическая природа основных особенностей описания частиц и ядер в цилиндрической системе координат.

АФАНАСЬЕВ В.П., ГОЛОВИНА О.Ю., КАПЛЯ П.С. — 2015 г.

Аналитическое описание спектров рентгеновской фотоэмиссии строится на основе решения граничной задачи для уравнения переноса с учетом внутренних источников методами инвариантного погружения. Находятся как решения в малоугловом приближении, так и точные решения, полученные в результате численной процедуры. Определялись распределения по длинам пробега фотоэлектронов в мишени и коэффициенты разложения плотности потока фотоэмиссии в ряд по кратностям неупругого рассеяния. Показана несостоятельность подходов, пренебрегающих процессами многократного упругого рассеяния при описании энергетических спектров рентгеновской фотоэмиссии. Дана оценка погрешностей, возникающих при использовании приближений.

БОГДАНОВ С.Г., БОРОВКОВА О.Л., ПИРОГОВ А.Н., СКРЯБИН Ю.Н., ТЕПЛЫХ А.Е., ШАРЫГИН Л.М. — 2015 г.

Методами рентгеновской и нейтронной дифракции, малоуглового рассеяния нейтронов и сорбции азота исследован твердый раствор оксидов циркония и алюминия состава 8ZrO2 · Al2O3. Образцы были синтезированы золь–гель методом и подвергнуты термообработке при температурах Tan = 450, 600 и 950°C в течение 6–8 ч. Первые два образца идентифицируются как рентгеноаморфные, тогда как третий образец имеет сформировавшуюся кристаллическую структуру (в основном, тетрагональная фаза, пр. гр. Р42/nmc). Размер областей когерентного рассеяния составляет 10–20 нм. На кривых малоуглового рассеяния нейтронов имеется отчетливо выраженный максимум, положение которого смещается в сторону малых переданных импульсов с ростом температуры отжига. Наличие максимума свидетельствует о том, что существует определенная корреляция в распределении частиц твердой фазы в объеме образца. Корреляционные функции плотность–плотность установлены численным методом обратного преобразования Фурье из экспериментальных сечений малоуглового рассеяния. Определены корреляционные длины, объемная доля наночастиц (пор) и удельные поверхности образцов. Характерный размер пор с температурой отжига возрастает от 3.0 до 7.3 нм, а удельная поверхность образцов уменьшается от 134 до 45 м2/г. Высказано предположение о наличии в образцах значительного количества пор размером до 1 нм.

ГАНЧЕВ А.С., МИХЕЕВ Н.Н., НИКИФОРОВА Н.А. — 2015 г.

Представлены результаты разработки новой универсальной функции, описывающей латеральное распределение потерь энергии пучка электронов в веществе, для локальных электронно-зондовых методов: катодолюминесценции, наведенного тока в цепи короткозамкнутого диода, рентгеноспектрального микроанализа. Получено аналитическое выражение для одномерной функции распределения потерь энергии электронов, которая необходима при проведении расчетов распределений информативных сигналов в плоскости поверхности образца, и которая позволит надежно контролировать реализуемое пространственное разрешение проводимых измерений для любых материалов в широком диапазоне энергии электронов пучка.