Позитронная спектроскопия В2-соединений титана и сплавов системы In-Tl, испытывающих термоупругие мартенситные превращения

• Автор: Батурин, Анатолий Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 242 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ПОЗИТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ВАКАНСИОННЫХ

ДЕФЕКТОВ И ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРЫ И ПРОБЛЕМА СТРУКТУРНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ФАЗ В МЕТАЛЛАХ И
СПЛАВАХ

1.1. Роль вакансий в структурной неустойчивости фаз в металлах и сплавах

1.1.1. Особенности изменения упругих и физических свойств вблизи фазовых превращений в металлических системах и их связь с вакансиями

1.1.2. Модели влияния вакансий на формирование предмартенситных структур

1.1.3. Взаимодействие позитронов с дефектами

1.1.4. Исследование дефектов кристаллической решетки в металлических системах со структурной неустойчивостью методом ЭПА

1.2. Электронная структурам структурная неустойчивость фаз

в металлах сплавах
1.2.1. Особенности электронной структуры в металлических
системах с нестабильной решеткой
1.2.2. Исследование электронной структуры металлов и сплавов методом ЭПА
Глава 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ
2.1. Постановка задачи
2.2. Приготовление и аттестация образцов
2.3. Метод угловой корреляции и установка для измерения
углового распределения аннигиляционных фотонов
2.3.1. Метод угловой корреляции
2.3.2. Спектрометр для измерения углового распределения аннигиляционных фотонов
2.3.3. Электронная система спектрометра. Погрешность измерений
2.3.4. Аттестация спектрометра
2.4. Измерение спектров времени жизни позитронов
2.5. Статистический анализ экспериментальных спектров, полученных методом ЭПА
2.5.1. Методы и способы математической обработки спектров УРАФ
2.5.2. Анализ спектров времени жизни позитронов
2.6. Дополнительные методы исследования
Глава 3. ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА И ВАКАНСИОННЫЕ ДЕФЕКТЫ В СПЛАВАХ СИСТЕМЫ 1п-Т
С МАРТЕНСИТНЫМИ ПРЕВРАЩЕНИЯМИ
3.1. Энтальпия образования вакансий и ГЦТ <=> ГЦК фазовый
переход в системе /«-
3.2. Изменение размеров поверхности Ферми и электронной
плотности в сплавах системы /«-77 в области ГЦТ о ГЦК перехода
3.2.1. Аннигиляция позитронов в простых трехвалентных металлах..
3.2.2. Аннигиляция позитронов в твердых растворах системы /«-77.
3.3. Энергетический спектр валентных электронов в индии
и в сплаве ЫууТЦз в окрестности ГЦТ <=> ГЦК перехода
Глава 4. ВАКАНСИОННЫЕ ДЕФЕКТЫ В НИКЕЛИДЕ ТИТАНА.
ВЛИЯНИЕ ВАКАНСИЙ НА МАРТЕНСИТНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СПЛАВАХ С В2 СТРУКТУРОЙ
4.1. Определение энергии активации образования вакансий в В2- фазе
сплава TiNi
4.2. Влияние неравновесной концентрации вакансий на
мартенситное превращение В2 => В19' в сплаве TiNi
4.3. Вакансии в металлах, сплавах и соединениях с В2 структурой и их возможная роль в реализации мартенситных превращений
Глава 5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ И ОСОБЕННОСТИ АННИГИЛЯЦИИ ПОЗИТРОНОВ В СОЕДИНЕНИЯХ Ті Ме И СПЛАВАХ Ti50Ni5o-xMex. РОЛЬ ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРЫ В РЕАЛИЗАЦИИ МАРТЕНСИТНЫХ
ПРЕВРАЩЕНИЙ
5Л. Аннигиляция позитронов в изоморфных соединениях TiFe, TiCo и TiNi
5.2. Связь параметров спектров углового распределения аннигиляционных фотонов с характеристиками электронно-энергетических спектров в соединениях TiFe, TiCo и TiNi
5.3. Аннигиляция позитронов в соединениях TiMe с высокими температурами мартенситных превращений
5.4. Влияние примеси замещения на аннигиляцию позитронов
в сплавах TijoNi5o.xFex
5.5. Особенности электронного спектра сплавов Ti5oNi50 -хМех
на стадиях, предшествующих мартенситным превращениям
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

эффект. В [31] на примере соединения ШзА1 показано, что электронным облучением можно создать вакансии преимущественно на одной подрешетке и, затем, изохронными отжигами изучать миграцию вакансий только одного типа.
Рассматривая вакансии в соединениях, невозможно обойти вопрос о чувствительности метода ЭПА к структурным вакансиям. В В2-соединениях МеА1 (Ме — Бе, Со, N1) при отклонении от стехиометрического состава возникают структурные вакансии, концентрация которых достигает нескольких процентов, то есть все позитроны должны быть захвачены ими. Действительно, оказалось, что в системе ША1 при избытке атомов А1 относительно эквиатомного состава, вероятность аннигиляции позитронов с электронами проводимости резко увеличивается [32], что и должно наблюдаться при захвате позитронов вакансиями. При этом должно бы заметно возрастать и время жизни позитронов х. Однако, в [33] установлено, что в сплаве с 51 ат.% Со, где позитроны полностью захвачены вакансиями, т увеличилось лишь на 5% по сравнению с незахваченным состоянием, хотя вклад остовной аннигиляции уменьшился на 33%. По мнению авторов [33] это означает, что средняя электронная плотность в структурных вакансиях близка к той, что существует в матрице. На наш взгляд это подтверждают последующие теоретические расчеты [34], где показано, что хотя электронная плотность в структурных вакансиях уменьшается, но это происходит в значительно меньшей степени, чем в чистых металлах. К этому же эффекту может привести и релаксация атомов вблизи вакансий, которая, как было показано выше, существует в этих соединениях. Таким образом, для исследования структурных вакансий больше подходят методики допплеровского уширения и угловой корреляции аннигиляционных фотонов.
Известно, что в некоторых сплавах СП может быть вызвано приложением внешнего напряжения. В сплавах титана пластическая деформация вызывает СП а—>а>. Можно предположить, что зародыши новой фазы могут действовать как центры захвата позитронов. Так, в [35] изучалось влияние пластической деформации на ЭПА в сплавах Т-Ъх. В недсформированных образцах