Структура и фазовые превращения в квазикристаллообразующих и β-сплавах системы Al-Cu-Fe

Структура и фазовые превращения в квазикристаллообразующих и β-сплавах системы Al-Cu-Fe

Автор: Шалаева, Елизавета Викторовна

Шифр специальности: 02.00.21

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2009

Место защиты: Екатеринбург

Количество страниц: 341 с. ил.

Артикул: 4398108

Автор: Шалаева, Елизавета Викторовна

Стоимость: 250 руб.

Структура и фазовые превращения в квазикристаллообразующих и β-сплавах системы Al-Cu-Fe  Структура и фазовые превращения в квазикристаллообразующих и β-сплавах системы Al-Cu-Fe 

Введение
Глава 1. РСС1твсрдыс растворы, икосаэдрические фазы, кристаллические аппроксн.манты в квазикристаллообразующих сплавах на основе алюминия. Обзор.
1.1. Квазикристаллы.
1.1.1. Многомерная кристаллография. Атомные модели квазикристаллов.
1.1.2. Совершенные и несовершенные квазикристаллы. Фазонные моды.
1.1.3. Квазикристаллы как фазы Юм Розсри.
1.1.4. Физические свойства и совершенство квази кристалл и ческой структуры.
1.2. Структурные трансформации квазикристалл рациональный кристаллический анпроксимант
1.3. Структурн,е соотношения и трансформации квазикристапл 7твердый раствор
фазы на основе ртвердого рас вора в сплавах на основе алюминия
1.3.1. Структурные трансформации и соотношения для декагональных фаз и Ртвердого раствора фаз на основе ртвердого раствора
1.3.2. Структурные трансформации и соотношения для икосаэдрических фаз и р
твердого раствора фаз на основе ртвердого раствора
1.4. Структурное состояние РСС1твердых растворов в квазикристаллообразующих системах на основе алюминия и титана
1.5. Каталитические свойства квазикристаллообразующих сплавов.
1.6. Постановка задач исследования
Глава 2. Образцы, методы приготовления, методики исследования.
2.1. Образцы, методы приготовления
2.1.1. Сплавы квазикристаллообразующей системы А1СиРс
2.1.2. Модельные В1твердые растворы оксидов МЬЧт,0.2, ii.4.
2.1.3. Система Т5М,0.
2.1.4. Объекты для РФД анализа монокристаллические поверхности Т, 0 ЫЪ, 2 Си1п8е2, адсорбированные слои , 0 Т,
СОТ
2.2. Методики исследований
2.2.1. Структурные методы исследования.
2.2.2. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия РФЭС и фотоэлектронная дифракция РФД.
2.2.3. Физические методики
2.3. Теоретические методы.
Глава 3. Диффузные эффекты рассеяния электронов и структурное состояние твердых растворов. Модели ближнего порядка
3.1. Электроннодифракционный анализ ближнего порядка типа замещения в бинарных растворах. Кластерный метод
3.1.1. Теория кластерного метода.
3.1.2. Электроннодифракционное исследование структуры кубических В1твердых растворов 1лРео.бМо.4СЬ.
3.1.3. Диффузные эффекты и ближний порядок в сплаве 3.xi2.0 структурой В2 СбС1.
3.2. Диффузные эффекты и структурное состояние твердых растворов близи фазовых переходов типа смещения. ОЦК и В2СбС1сплавы.
3.3. Твердые растворы с ближним порядком замещения и типа смещения. Влияние размерного фактора теория, эксперимент
3.3.1. Сверхстсхиометрические оксиды В1РсХ, В1У.2, В1ТЮи.
3.3.2. Свсрхстехиометрический оксинитрид В1КЬЫ,.2.
Выводы к главе 3 .
Глава 4. Двухфазные сплавы А1СиГе нкосаэдрпческая фаза ртвердый раствор. Физические свойства, микроструктура, ориентационные соотношения Р н гфаз
4.1. Микроструктура квазикристаллообразующих сплавов А1СиРс.
4.2. Температурные зависимости проводимости и магнитной восприимчивости квазикристаллообразующих сплавов А1бСи2бРсз, Л1б2Си2бРе
4.3. Ориентационные соотношения икосаэдрической фазы и ргвердого раствора в квазикристаллообразующих сплавах АСизбРеп и Л1бзСирС
4.3.1. Расчет угловых соотношений для основной ориентационной связи Р и Iфазы 0р А5 Г1Т р II А2, 1.
4.3.2. Электроннодифракционный анализ строгих ориентационных соотношений решеток р и 1фазы в закаленных сплавах А1СиРе
4.3.3. Строгие ориентациошшс соотношения 1фазы и Ргвердого раствора в
отожженных сплавах АСиен, А1бзСире
4.3.4. Симмстрийный анализ ориентационных соотношений Р , г фаз в
квазикристаллообразующих сплавах А1СиГе
Выводы к главе 4
Глава 5. ртвердые растворы в квазикристаллообразующей системе А1СиГе.
5.1. Структурное состояние Ртвердого раствора в закаленных сплавах АСигвБе, А1бзСи1в2 электронномикроскопическое исследование.
5.1.1. Анализ эффектов диффузного рассеяния.
5 Л .2. Модели структурного состояния ртвердого раствора
5.2. Зависимость структуры ртвердого раствора от соотношения концентраций СиРе в сплавах А1СиРс
5.3. Ближний порядок в ртвердом растворе А1СиРс и кристаллические структуры атомноуиорядоченных фаз т, г, е, у
5.4. Псрвопринципное исследование стабильности и структурных дефектов твердого раствора рА1СихРе1.хи фаз упорядоченных на его основе.
5.4.1. Методика расчета и структурные модели рА1СихРе1.х.
5.4.2. Энергетика образования и структурные свойства РСС1А1СихРе1.х
5.4.3. Структурные дефекты в РСяС1А1СихРе1.х.
5.4.4. Стабильность, структурные и магнитные свойства упорядоченных фаз тАСи,Ре2 и г2А1Си,Ре
Выводы к главе 5.
Глава 6. Структурнофазовые превращения в закаленных сплавах А1СиКе при изотермических отжигах. Механизм трансформации рп.
6.1. Низкотемпературные превращения 0С, 0, 0С в Рфазе в сплавах А1бСидбГГе А1бзСире, АоСиззРеп, АоСцмРсб.
6.2. Формирование однофазной икосаэдрической структуры в сплавах АЬлСшбРеп, А3Сире ТОоС, Тут 0С. Дефекты 1фазы
6.3. Механизмы структурной трансформации ртвердьти раствор икосаэдрическая фаза.
6.4. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия и низкотемпературная теплоемкость квазикристаллообразующих и Рсплавов системы Л1СиБс
6.4.1. РФЭСанализ квазикристаллического сплава А1бзСи2бРец и кристаллического рсплава АЬоСиззРеп
6.4.2. Низкотемпературная теплоемкость квазикристаллического сплава
А1бзСи2бРсц и рсплавов АЬоСиззРег, АСРеб.
Выводы к главе
Глава 7. Исследование структуры и превращений на поверхности метолом
рентгеновской фотоэлектронной дифракции РФД.
7.1. Основы метода рентгеновской фотоэлектронной дифракции
7.2. Монокристаллическис поверхности
7.2.1. Монокристаллическая грань
7.2.2. Монокристаллическая грань Си1п8е2 2, модифицированная ионным облучением. РФДисслсдование
7.2.3. Первопринципные квантовохимические расчеты структурных дефектов в Си1пс2, Си1пОае
7.3. Вакансионноупорядоченные поверхностные структуры. Адсорбированные слои систем ТЫЧ, Т, Т1С0, ТМЧ0.
7.4. Структурные превращения кРтвердый раствор, твердый раствор1 на гранях монозеренных квазикристалллов Л1Р3Мп, А1СиРе. Исследования РФД
методом.
Выводы к главе
Основные результаты и выводы
Литература


Физическая интерпретация правила ЮмРозери, как известно, заключается в стабилизации фаз при определенной электронной концентрации благодаря формированию щели при условии касании поверхности Ферми границы зоны Бриллюэна . Ферми, К дифракционный вектор, соответствующий вектору обратной решетки фазы. Это условие было применено к квазикристаллам, при этом введено понятие псевдозоны Бриллюэна с использованием наиболее интенсивных дифракционных отражений икосаэдрических фаз . Бриллюэна, порядка 3 А1. А1Тш. В последующем были исследованы низкотемпературная теплоемкость, транспортные свойства, получены фотоэмиссионные спектры валентной полосы для целого ряда квазикристаллических систем на основе алюминия . Установлен аномальный, не металлический характер этих свойств. Полученные результаты свидетельствуют в пользу существования щели на уровне Ферми в электронноэнергетическом спектре икосаэдрических квазикристаллов. На рисунке 1. Энергия связи. Рис. Спектры валентной полосы демонстрируют падение плотности состояний в окрестности уровня Ферми на монозеренной поверхности ЛзР2МП5 а . А1СиБе . Дальнейшие более подробные исследования температурных зависимостей транспортных свойств и низкотемпературной теплоемкости дали основания предполагать и другие механизмы формирования щели, аналогичные механизмам в неупорядоченных и аморфных сплавах механизм Мотт . Вопрос о влиянии совершенства квазикристалличсской структуры на физические свойства является предметом исследований с самого открытия квазикристаллов. Необходимость решения этого вопроса была связана не только с выяснением зависимости свойств от дефектности квазикристаллов, но и со стремлением изучить свойства упорядоченного и совершенного по структуре квази кристалла и ответ ить на вопрос, что же является определяющим в свойствах квазикристаллов их квазипериодичиость или локальная атомная структура. На полизеренных сплавах на основе алюминия была установлена тенденция усиления аномалий и неметаллического характера физических свойств проводимости с совершенствованием структуры, которое, как предполагалось, имеет место при оптимальных режимах отжига рис. Ю.а ,. По рентгенограммам отжиг сопровождался существенным сужением дифракционных пиков, а также исчезновением дифракционного пика от ртвердого раствора, присутствующего для закаленного состояния. Термин совершенствование структуры квази кристалла включает весь спектр возможных дефектов и фазонные напряжения, и линейные и плоские дефекты, а также включения второй фазы. Параллельно были получены температурные зависимости проводимости для ромбоэдрического анпроксиманта и для совершенной икосаэдрической фазой результаты оказались мало различимы рис6 . Из полученных результатов следовало существенное предположение о первичной роли для свойств квазикристаллов локашной атомной сгруктуры, а не квазипериодичности. Впоследствии эти предположения получили подтверждение в экспериментах, выполненных на кубических аппроксимантах А1СиГеДи с различным совершенством и типом локальной структуры . В этих работах авторы пришли к заключению, что степень беспорядка связанная с перестройкой локальной атомной структуры, оказывает более существенную роль при формировании аномального поведения проводимости, нежели чем квазипериодичность. Рис. ЛЦзСРе а. Каппроксиманта и совершенного квазн кристалла в системе А1СиНе б
В вопросе о влиянии различных типов несовершенств на свойства квазикристаллов меньше определенности, чем в вопросе о роли квазипериодичности в формировании свойств квазикристаллов. Достаточно надежно на настоящий момент можно говорить о свойствах совершенных квазикристаллов. Совершенное состояние квазикристаллов, как уже отмечалось, характеризуется максимальными аномалиями физических свойств неметалличностью и наименьшей плотностью состояний на уровне Ферми . Экспериментально это проявляется, прежде всего, в поведении транспортных свойств. Температурные зависимости электросопротивления характеризуются отрицательным температурным коэффициентом и высоким значении остаточного электросопротивления. Оценить плотность состояний на уровне Ферми можно из значений коэффициента Зоммерфельда у, полученных при измерении низкотемпературной теплоемкости ,.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.187, запросов: 121