Растворимость, диффузия и взаимодействие гелия с ионами в высокодефектных кристаллах фторидов кальция, стронция, свинца и бромида калия

• Автор: Дудоров, Андрей Геннадиевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Содержание.
Введение
1. Вакансионное разупорядочение, растворимость и диффузия газа в кристаллах с дефектами

1.1. Дефекты и растворимость газа в ионных кристаллах

1.2. Вакансионное разупорядочение и растворимость

газа в ионных кристаллах при высоких температурах.

1.3. Комплексооеразование дефектов и растворимость

газа в ионных кристаллах при низких температурах. . 22 1 .4. Определение энергий образования дефектов и

взаимодействия атомов гелия с ионами кристаллической решетки.

1.5. Определение концентрации дефектов по растворимости гелия в кристаллах

1.6. Диффузия газа в кристаллах, эффективные коэффициенты диффузии
Выводы
2. Экспериментальная установка и методика измерений.
2.1. Требования к измерительной системе
2.2. Система вакуум и ро ван и я
2.3. Система регистрации малых потоков
2.3.1. Геттерный насос
2.3.2. Система калибровки масс-спектрометра
2.4. Диффузионная ячейка
2.5. Система нагрева и контроля за температурой камер диффузионной ячейки
2.6. Методика проведения экспериментов и обработка экспериментальных данных
2.6.1. Калибровка масс-спектрометра в статическом режимеравоты
2.6.2. Методика проведения эксперимента
2.6.3. Методика определения растворимости гелия в кристаллах
2.6.4. Методика определения коэффициента диффузии
гелия
Выводы
3. Растворимость, диффузия и взаимодействие гелия с анионодефектными кристаллами фторидов стронция, кальция и свинца
3.1. Структура и дефекты кристаллов фторидов щелочноземельных металлов и свинца
3.2. Растворимость гелия в кристаллах фторидов стронция и кальция, содержащих точечные дефекты и примесно-вакансионные комплексы
3.3. Экспериментальные исследования растворимости гелия в кристаллах РЬРг в оеласти суперионного перехода
3.4. Диффузия гелия в кристаллах РЬР2 в области фазового перехода кристаллов в суперионное состояние
3.5. Взаимодействие атомов гелия с ионами кристаллов фторидов щелочноземельных металлов
Выводы
4. Высокотемпературная гелиевая дефектоскопия катионодефектных кристаллов бромида калия
4.1. Температурные осцилляции растворимости гелия в кристаллах КВг

4.2. Исследование зависимости растворимости гелия в кристаллах бромида калия от давления насыщения
4.3. Низкотемпературная диффузия гелия в катионодефектных кристаллах бромида калия
4.4. Примесная ионная разупорядоченность и взаимодействие гелия с ионами решетки в высокодефектных кристаллах бромида калия
Выводы
Заключение
Л итература

1.6. Диффузия газа в кристаллах, эффективные коэффициенты диффузии.
Особенности и механизмы процессов растворимости и диффузии газа в кристаллических телах, как известно, связаны с наличием позиций внедрения и миграции атомов. В кристаллической решётке такими позициями служат междоузлия и различного рода нарушения идеальной периодической структуры. К ним относятся: вакансии, дислокации, границы зёрен, пузырьки. Обычно выделяют следующие механизмы газовой диффузии в твёрдых телах:
1. Междоузельная диффузия. Атомы мигрируют по междоузлиям, перескакивая из одной позиции в другую соседнюю, преодале-вая энергетический барьер, величина которого ДЕ, определяет энергию активации процесса диффузии (рис.1.1).
2. Вакансионная диффузия. Атомы занимают катионные или анионные вакансии и диффундируют, перескакивая из одной вакансии в другую. Энергия активации диффузии в этом случае равна сумме энергии образования вакансии и энергии газовой миграции ДЕ,,.
3. Вакансионно-кластерная диффузия. Атомы газа связаны с подвижными вакансионными кластерами и перемещаются по кристаллу вместе с комплексами. Возможность диссоциации комплексов приводит к снижению коэффициента диффузии вследствии захвата атома одиночной вакансией.
4. Ловушечно-междоузельный механизм, характеризуемый диффузией газа по междоузельным позициям с захватом атомов дефектами рештки. Если ловушкой является вакансия, то энергия активации диффузии в этом случае включает энер-