Эволюция дефектных структур в нанометровом поверхностном слое твердого тела при различных внешних воздействиях

• Автор: Князев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 311 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава I. Литературный обзор

1.1.Методы исследования структуры твердого тела

1.1.1. Метод дифракции медленных электронов

1.1.2. Метод характеристических потерь энергии электронов

1.1.3. Метод оже-электронной спектроскопии

1.1.4. Метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии

1.2. Общие представления, используемые для описания деформации твердого тела

1.3. Связь дефектности структуры твердого тела с механической прочностью и разрушением. Механистический подход Гриффитца
1.4. Дислокационный механизм структурных изменений в твердом теле
1.5. Самоорганизация дефектных структур
1.6. Компьютерное моделирование
1.7. Зернограничная структура поликристаллов и ее эволюция
в процессе рекристаллизации
1.8. Точечные дефекты и радиационное воздействие на твердое тело
1.9. Особенности структурной перестройки поверхности твердого тела
1.10. Объекты исследования и литературные данные о них
1.10.1.Общие свойства кристаллов мусковита
1.10.2. Исследование поверхности кристаллов мусковита
1.10.3. Общие свойства кристаллов БД. Щелочно-галоидные кристаллы
1.10.4. Исследование поверхности кристаллов БД
1.10.5. Общие свойства тугоплавких металлов
1.10.6. Исследование поверхности металлических кристаллов
1.10.7. Структуры, образующиеся на монокристаллических гранях
Р1, У, Мо при адсорбции различных газов и углерода
1.10.8. Фасетирование поверхности кристаллов

Заключение
Глава II. Методика и обработка результатов эксперимента
2.1. Приборы и оборудование
2.1.1. Низковольтные дифрактометры и электронные спектрометры
2.1.2. Устройства для механического нагружения
2.1.3. Измерение интенсивности дифракционных максимумов
2.2 Интегральные картины ДМЭ
2.2.1. Метод интегральных картин ДМЭ
2.2.2. Интенсивность интегральной картины ДМЭ
2.2.3. Интегральная интенсивность интегральной картины
2.2.4. Возможности и перспективы метода интегральных картин ДМЭ
2.3. Метод послойного суммирования
2.4. Условия получения стабильных картин ДМЭ
от поверхности диэлектриков
2.5. Влияние рельефа поверхности на форму, интенсивность
и угловое положение дифракционных максимумов
2.5.1. Ступенчатая поверхность
2.5.2. Гофрированная поверхность
2.5.3. Антифазные домены
2.5.4. Поверхность с трещинами
2.5.5. Фасетки
2.6. Наклонное падение первичного пучка
2.7. Влияние электрических полей, возникающих на поверхности
диэлектрика, на форму дифракционных максимумов
Выводы по 11 -ой главе
Глава III. Механическое воздействие на структуру поверхности
твердого тела
3.1. Схема кристаллического строения слюды
3. 2. Двухосное растяжение кристаллов мусковита

3.2.1. Схема эксперимента по двухосному растяжению
3.2.2. Результаты экспериментов
3.2.3. Обсуждение полученных результатов
3.3. Механическое воздействие на структуру поверхности мусковита. Изгиб
3.3.1. Исследование выпуклой поверхности кристалла мусковита
3.3.2. Исследование вогнутой поверхности кристалла мусковита
3.3.3. Механика деформируемой слюды
3.3.4. Последовательность структурных изменений на поверхности слюды
3.4. Структурные нарушения на поверхности кристаллов мусковита
при их разрушении по плоскости спайности
3.5. Особенности эволюции структуры поверхности кристаллов мусковита при механическом воздействии
3.6. Необратимые изменения структуры поверхности кристаллов
при разрушении образца перпендикулярно плоскости спайности
3.6.1. Быстрое и локальное разрушение кристаллов
мусковита (фигуры удара)
3.6.2. Медленное и «мягкое» разрушение кристаллов
мусковита (фигуры давления)
3.6.3. Краевые эффекты (структура края полоски, вырезанной
вдоль оси а)
3.6.4. Царапина
3.7. Лазерное воздействие на структуру поверхности
3.7.1. Сверхбыстрое разрушение мусковита
( лазерное разрушение)
3.7.2. Радиационное воздействие на поверхность А120з
Выводы по 111-ей главе

фекты образуются при внедрении кристаллическую решетку чужеродных атомов, что также приводит к искажению структуры вблизи этого атома.
При бомбардировке поверхности твердых тел ионами или атомами процесс выбивания иона исходного материала в междоузельное положение можно описать классической моделью парных столкновений. Однако эта модель непригодна для описания процесса образования точечных дефектов в твердом теле при облучении электронами средней энергии или фотонами с энергией больше ширины запрещенной зоны. Основные представления о точечных дефектах были получены на основании изучения бинарных диэлектриков (БД) с ионной связью - щелочно-галоидных кристаллов. Было предложено несколько механизмов дефектообразования в ЩГК. Так, ударный механизм создания радиационных дефектов предполагает передачу энергии налетающего электрона атому или иону твердого тела при условии выполнения закона сохранения энергии и импульса. Для того чтобы выбить ион СГ из КС1 в междоузлие, необходима энергия -5 эВ, поэтому энергия налетающего электрона должна быть не менее -300 кэВ. Однако процесс дефектообразования в щелочно-галоидных кристаллах под действием электронного пучка начинается при энергиях на порядки меньших указанной величины.
Согласно механизму Варли [34] облучение ЩГК приводит к возникновению многократно ионизованных ионов галоида, которые выталкиваются в междоузлие соседними ионами, заряженными положительно. Однако и этот механизм не в состоянии объяснить высокую эффективность процесса дефектообразования в ЩГК.
Другой механизм передачи энергии в БД от электронной подсистемы к атомной, связан с оже-процессом, когда при ионизации остовных уровней металла «галогенные» электроны переходят на освободившиеся уровни, а избыточная энергия тратится на выброс галогена в вакуум [35-38].
Следующий общепринятый механизм передачи энергии от электронной подсистемы к атомной, связан с распадом автолокализованного экситона на френ-