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

ВОЛОБУЕВ А.Н., ТОЛСТОНОГОВ А.П. — 2015 г.

Рассмотрены причины возникновения углового распределения фотонов, образующихся при аннигиляции электрона и позитрона. Показано, что угловое распределение фотонов является следствием эффекта Доплера в системе отсчета центра масс электрона и позитрона. В системе отсчета, связанной с электроном, угловое распределение фотонов отсутствует, но заменяется доплеровским изменением частот фотонов. Полученные результаты применены к анализу работы позитронно-эмиссионного томографа.

ВАСИЛЬЕВ А.Э., КОЗЛОВСКИЙ В.В., ЛЕБЕДЕВ А.А. — 2015 г.

Проведен сравнительный анализ образования радиационных дефектов в полупроводниках (на примере кремния и карбида кремния) при облучении электронами с энергией 0.9 МэВ и с большими энергиями. Экспериментальные значения скорости удаления носителей заряда при энергии электронов 0.9 МэВ почти на порядок меньше, чем при использовании электронов большей энергии (6–9 МэВ). Сечение образования первичных радиационных дефектов (пар Френкеля) в этом диапазоне практически не зависит от энергии. Предположено, что причиной различий является влияние энергии первично выбитых атомов. С повышением энергии этих атомов, во-первых, увеличивается среднее расстояние между генетически родственными парами Френкеля и, как следствие, увеличивается доля не рекомбинирующих при облучении пар. Во-вторых, с ростом энергии первично выбитых атомов появляется возможность формирования новых, более сложных, вторичных радиационных дефектов.

КАЛАЖОКОВ З.Х., КАЛАЖОКОВ Х.Х., ТЕШЕВ Р.Ш., ХАМДОХОВ А.З., ХАМДОХОВ З.М., ХАМДОХОВ Э.З. — 2015 г.

Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии исследован фазовый состав поверхностного слоя пленок Ti и TiN толщиной 3 нм, осажденных электродуговым распылением титанового катода в атмосфере азота в присутствии магнитного поля. Показано, что поверхностный слой пленок содержит фазы TiN, TiNх, TiOх, TiO2, TiNхOу. Предложен механизм, объясняющий формирование пленок нитрида титана.

НОВИКОВ Ю.А. — 2015 г.

Приведены результаты исследования формирования изображений прямоугольных канавок в кремнии в растровом электронном микроскопе, работающем в режиме регистрации обратно рассеянных электронов. Обнаружены три механизма формирования изображений. Экспериментально разделены их вклады. Один из механизмов обусловлен первичными электронами зонда. Два других связаны с многократным рассеянием первичных и вторичных (ионизационных) электронов.

НОВИКОВ Ю.А. — 2015 г.

Приведены результаты исследования формирования изображений кремниевых канавок с трапециевидным профилем и малыми углами наклона боковых стенок в растровом электронном микроскопе, работающем в режиме сбора обратно рассеянных электронов. Показано, что существует четыре механизма формирования изображений. Один из механизмов обусловлен первичными электронами зонда. Два других связаны с многократным рассеиванием первичных и вторичных (ионизационных) электронов. Четвертый механизм обусловлен взаимодействием выходящих в вакуум электронов с рельефом образца. Первые три механизма дают прямой контраст, а четвертый – обратный.

ВОРОБЬЕВА Е.А., МАКАРЕНКО И.В., МАКУНИН А.В., ТРИФОНОВ В.А., ЧЕЧЕНИН Н.Г. — 2015 г.

В работе описывается метод выращивания массивов вертикально ориентированных углеродных нанотрубок и синтез полимерного композита на основе вертикально ориентированных, горизонтально ориентированных и неупорядоченных углеродных нанотрубок. Методом лазерной вспышки исследована теплопроводность полимерных композитов. Установлено, что коэффициент теплопроводности эпоксидной смолы возрастает в 10 и более раз при наполнении полимера вертикально ориентированными углеродными нанотрубками.

АХМЕТОВ Т.К., БЕЙСЕМБЕТОВ И.К., БЕЙСЕНХАНОВ Н.Б., ЖАРИКОВ С.К., КЕНЖАЛИЕВ Б.К., НУСУПОВ К.Х., СЕЙТОВ Б.Ж. — 2015 г.

Синтезированы тонкие пленки -SiC на поверхности подложки Si методом ионно-лучевого распыления двухкомпонентной мишени из графита и кремния. Наличие гладкой поверхности и резкой границы “пленка SiC–подложка Si” позволило определить параметры пленок SiС методом рентгеновской рефлектометрии. В результате моделирования с помощью программы Хенке–Гулликсона показано, что синтезирована пленка SiC0.8 (толщина d = 160 нм, плотность = 3.03 г/см3, шероховатость = 0.25 нм). Методами рентгеновской дифракции и ИК-спектроскопии установлено образование нанокристаллов -SiC среднего размера, равного 5.5 нм, в слое SiС0.8 и аморфном слое SiO2 после отжига при температуре 1250°C в атмосфере Ar с включениями O2. В результате моделирования с помощью программы Release показано, что после травления в кислоте HF в течение 5 мин формируется многослойная система, содержащая тонкую ровную углеродную пленку высокой плотности: C(d = 4.0 нм, = 3.7 г/см3, = 0)/SiC0.8(d = 75.0 нм, = 3.03 г/см3, = 2.0 нм)/а-Si(d = 3.0 нм, = 2.23 г/см3, = 4.5 нм)/Si(d = , = 2.33 г/см3, = 0.6 нм).

АЛФЕРЬЕВА Т.И., БЕЛКИН П.Н., ЖИРОВ А.В. — 2015 г.

Приводятся результаты экспериментального исследования анодной электролитно-плазменной обработки стальных образцов с графитовым покрытием. Исследовано влияние толщины покрытия, продолжительности и температуры обработки на толщину, элементный состав и микротвердость цементованного слоя.

КАМБОЛОВ Д.А., КАШЕЖЕВ А.З., КОРОТКОВ П.К., КУТУЕВ Р.А., МАНУКЯНЦ А.Р., ПОНЕЖЕВ М.Х., СОЗАЕВ В.А. — 2015 г.

Приводятся политермы углов смачивания расплавами олово–свинец поверхности алюминия и меди, обнаружены пороги смачивания. На основе исследований морфологии поверхности уточняется механизм смачивания алюминия и меди жидким оловом с малыми добавками свинца.

ЛИХТЕР А.М., ШАГАУТДИНОВА И.Т., ЭЛЬКИН М.Д. — 2015 г.

В рамках метода функционала плотности DFT/b3LYP осуществлены модельные квантовые расчеты геометрической структуры и колебательных спектров таких флавонсодержащих соединений, как апигенин и лютеолин. Выявлены признаки спектральной идентификации их конформеров.

АКСЕНОВ С.Н., АЛЕКСЕЕВ А.А., КЛЕМЕНТЬЕВ Е.С., КОПТЕЛОВ Э.А., ЛИТВИН В.С., САДЫКОВ Р.А., СИДОРКИН С.Ф., СОБОЛЕВСКИЙ Н.М., ТРУНОВ Д.Н. — 2015 г.

В Институте ядерных исследований РАН (г. Троицк) введен в эксплуатацию импульсный нейтронный источник ИН-06 (spallation source). Измерены спектры нейтронов прямых пучков экспериментальных каналов импульсного источника, предназначенного для исследований конденсированных сред, наносистем и функциональных материалов. Cравнение расчетных и экспериментальных нейтронных спектров показывает их хорошее совпадение. Приводятся данные по плотности нейтронных потоков при заданных параметрах работы линейного ускорителя протонов, являющегося драйвером нейтронного источника ИН-06.

АХСАХАЛЯН А.А., АХСАХАЛЯН А.Д., ВОЛГУНОВ Д.Г., ЗОРИНА М.В., ТОРОПОВ М.Н., ЧХАЛО Н.И. — 2015 г.

Рассмотрены несколько оптических методов измерения формы зеркальной поверхности. Указаны их достоинства, недостатки и области применения. Приведены результаты измерений этими методами одного и того же сферического зеркала. Получено хорошее совпадение результатов измерений.

БУРМИСТРОВ В.А., КАЛГАНОВ Д.А., ЛУПИЦКАЯ Ю.А. — 2015 г.

Исследованы особенности образования твердых растворов в системе хAgNO3 (y х)K2CO3 ySb2O3 2(2 y)МеO3, где Me = W, Mo (0 x y, 1.0 y 2.0). Для температуры 1123 K в концентрационных треугольниках KSbO3 MeO3 AgSbO3 (Me = W, Mo) определена однофазная область соединений сложных оксидов сурьмы(V), содержащих ионы калия и серебра со структурой типа пирохлора. Предложена и подтверждена полнопрофильным анализом модель заполнения ионами правильной системы точек в рамках пространственной группы симметрии Fd3m. Установлена взаимосвязь пирохлорных фаз с ионопроводящими свойствами.

БОНДАРЕНКО Г.Г., ГАЙДАР А.И., ПЕТРОВ В.С., ЧЕРНИК В.Н. — 2015 г.

Методами растровой электронной микроскопии, рентгеновского элементного микроанализа и рентгеноструктурного анализа, масс-спектрометрии кинетики термодесорбции и летучих соединений исследованы образцы углеситалла УСБ-15 после облучения ионами с энергией 90 эВ из ускоренного потока кислородной плазмы. Обнаружено обогащение поверхности кислородом; структурные изменения после облучения не наблюдаются. Материал имеет мелкозернистую несовершенную кристаллическую структуру с очень низкой степенью графитизации. Термодесорбционная масс-спектрометрия показала появление при температуре выше 150°С линий оксидов бора, достигающих. максимума при 320–410°С. Это подтверждает предположение об образовании на холодной поверхности УСБ-15 при воздействии ионов кислорода инертной пленки оксидов бора и ее испарении при повышении температуры, приводящем к утрате защитных свойств легирующей примеси бора.

АВДЕЕВ М.В., АКСЕНОВ В.Л., АЛМАШИ Л., БЛАХА П., БУЛАВИН Л.А., ВОЛКОВ Д.С., КИЗИМА Е.А., КОРОБОВ М.В., КОШЛАНЬ И.В., КОШЛАНЬ Н.А., МИХЕЕВ И.В., ПЕТРЕНКО В.И., ТОМЧУК А.А. — 2015 г.

В работе проводится сравнение двух видов растворов фуллерена С60 в отношении их структурных особенностей и токсических свойств. Результаты обсуждаются с точки зрения их потенциального медико-биологического использования. Кластерное состояние фуллерена на наноуровне в данных растворах анализируется с помощью малоуглового рассеяния нейтронов. Эксперименты по цитотоксичности указанных систем на клетках V-79 китайского хомячка показывают отсутствие токсичных эффектов в растворах.

ВОЛОДИН В.Н., ЖАКАНБАЕВ Е.А., ТУЛЕУШЕВ Ю.Ж. — 2015 г.

Ионно-плазменным распылением и соосаждением ультрадисперсных частиц ниобия (менее 11 нм) и меди (менее 1.7 нм) получены твердые растворы Nb + 9 ат. % Cu и Cu + 12 ат. % Nb, что является подтверждением теории термофлуктуационного плавления малых частиц и слияния квазижидких кластеров докритического размера. Пленочное покрытие представлено аморфной фазой в интервале концентраций 22.7-80.2 ат. % Cu. При отжиге аморфных систем всех составов при температуре 600-850°C обнаружена новая фаза, предположительно ромбической сингонии, и установлены ее ориентировочные параметры решетки. При определенных соотношениях размеров ультрадисперсных частиц ниобия и меди происходит образование упорядоченной сверхрешетки нанокластеров. Причиной возникновения сверхструктуры является по предположению размерный фактор.

БУДОВСКИХ Е.А., ВАЩУК Е.С., ГРОМОВ В.Е., ИВАНОВ Ю.Ф., КАПРАЛОВ Е.В., РАЙКОВ С.В., СОСНИН К.В., ТЕРЕСОВ А.Д. — 2015 г.

Методами электронной дифракционной микроскопии изучены углеродные экстрактные реплики износостойкой наплавки на стали Hardox 400, исследован ее фазовый состав. Выявлено формирование многофазного состояния, представленного зернами -железа и включениями карбидных фаз на основе железа, хрома и ниобия. Проведена обработка наплавки высокоинтенсивным импульсным электронным пучком и исследовано взаимное расположение зерен -железа и частиц карбидных фаз. Основной карбидной фазой является карбид железа, располагающийся протяженными прослойками, разделяющими зерна -железа. Частицы карбида хрома и ниобия наноразмерного диапазона располагаются на межфазных границах системы -железо/карбид железа, а также в объеме зерен -железа. Установлено, что поверхностный слой наплавки находится в упруго-напряженном состоянии, обусловленном сверхвысокими скоростями нагрева и охлаждения в процессе импульсной электронно-пучковой обработки. Показано, что концентраторами напряжения являются межфазные границы раздела между карбидом и -фазой железа.

ЗАТЕКИН В.В., КСЕНИЧ C.В., КУЛИКАУСКАС В.С., ПРИВЕЗЕНЦЕВ В.В., ТАБАЧКОВА Н.Ю. — 2015 г.

Представлены результаты исследования структуры и состава приповерхностного слоя пластин Si после имплантации ионов 64Zn+ и термических отжигов в кислороде. Имплантация проводилась в подогретую до температуры 400°C подложку. Радиационные дефекты и профили имплантированного цинка и продиффундировавшего в подложку кислорода исследовались методом резерфордовского обратного рассеяния ионов He+ с энергией 1.7 МэВ с использованием техники каналирования. Визуализация имплантированных слоев проводилась с помощью просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения в сочетании с дифракцией электронов и энергодисперсионным микроанализом. Для исследования морфологии поверхности применялась атомно-силовая микроскопия.

МАКСИМОВ К.С., МАКСИМОВ С.К. — 2015 г.

Выявлены закономерности упорядочения кристаллов LaxCayFz. Объяснено изменение пространственной группы с 3cl присущей LaF3, на 3lm что обусловлено спецификой упорядочения. Выявлены две группы двойников: двойники 1-й группы ведут к полной мероэдрии, 2-й – к полной и ретикулярной. Показано, что особенности упорядочения и структурирования LaxCayFz создают уникальную возможность для изучения закономерностей мероэдрии при сосуществовании двойников и антифазных границ.

БУДОВСКИХ Е.А., ГРОМОВ В.Е., ИВАНОВ Ю.Ф., ОЛЕСЮК О.В., РОМАНОВ Д.А., ТЕРЕСОВ А.Д. — 2015 г.

Проанализированы дислокационные субструктуры электровзрывных композиционных покрытий, сформированных на меди и модифицированных высокоинтенсивным электронным пучком. Выявлено формирование многофазной высокодефектной структуры в поверхностном слое покрытия. Установлено, что в покрытиях Мо–Сu и W–Сu образуются включения наноразмерных частиц молибдена и вольфрама. В покрытиях Мо–С–Сu, W–С–Сu и TiB2 Cu наблюдались частицы карбидов Мо2 и WC, борида титана Ti2B5. Выполнены трибологические испытания и определены средние значения коэффициента трения и скорости изнашивания изученных систем.