Моделирование и анализ рентгенограмм наноструктурных материалов

• Автор: Еникеев, Нариман Айратович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 131 с.

Оглавление
Введение
1 Обзор литературы
1.1. Наноструктуры в материалах, полученных методами интенсивной пластической деформации
1.1.1. Краткая характеристика методов интенсивной пластической деформации
1.1.2. Деформационные механизмы
1.1.3. Экспериментальные исследования
1.1.4. Структурная модель
1.2. Применение методов рентгеноструктурного анализа для исследования наноматериалов: достижения и проблемы
1.3. Применение компьютерного моделирования в исследовании наноматериалов
1.3.1. Получение наноматериалов
1.3.2. Микроструктура наноматериалов
1.3:3. Физические свойства
1.3.4. Механические свойства и деформационное поведение
1.3.5. Моделирование рассеяния рентгеновских лучей
1.4. Постановка задачи исследования
2 Рассеяние рентгеновских лучей наноструктурными материалами: физические основы и алгоритм, моделирования
2.1. Модель рассеяния рентгеновских лучей на наноструктурных материалах с идеальной кристаллической решёткой
2.2. Моделирование дефектной структуры наноматериалов, полученных интенсивной пластической деформацией, на основе представлений оВЗГД
2.3. Рентгеновские методики определения размера зёрен и уровня микроискажений кристаллической решётки
3 Исследование особенностей рентгенограмм наноструктурных материалов с идеальной кристаллической решёткой
3.1. Моделирование и анализ общего вида рентгенограмм
3.2. Форма профиля и уширение пиков
3.3. Анализ ограничений и границ применимости предложенного подхода
4 Исследование особенностей рентгенограмм наноструктурных материалов с учётом дефектной структуры границ зёрен
4.1. Описание дефектной структуры наноматериалов, полученных ИПД, в терминах ВЗГД
4.2. Исследование влияния вида конфигурации ВЗГД на вид рентгенограмм
4.3. Определение параметров дислокационной структуры границ зёрен в ИПД Си
5 Исследование применимости различных методов определения размеров зёрен ИПД наноматериалов
5.1. Уравнение Шеррера и метод Вильямсона-Холла
5.2. Метод Уоррена-Авербаха и альтернативный метод
5.3. Обсуждение результатов исследования применимости различных методов определения размеров зёрен ИПД наноматериалов
Выводы
Список литературы

зерен, тогда как при помощи метода электронной микроскопии измеряется полный размер зерна, включающий в себя сильно искаженные приграничные области. Поэтому в наноматериалах, полученных методами ИПД и имеющих большие искажения кристаллической решетки, различие данных электронной микроскопии и РСА может быть весьма существенным [32]. Отметим также, что на результаты исследований методами электронной микроскопии и РСА может повлиять и анизотропия формы зёрен, поскольку с помощью электронной микроскопии измеряется размер зерен в плоскости, совпадающей с поверхностью образца, а с помощью методик. РСА — в направлении, перпендикулярном поверхности образца.
Величины упругих микроискажений кристаллической решётки, определенные в наноструктурной меди различными методами рентгеноструктурного анализа дали близкие результаты. Так, значения упругих микроискажений кристаллической решётки, определенные методом Уоррена-Авербаха, были равны 6.1 х 1(Г2 % и 11.8 х 10~2 % для плоскостей (111) и (200), соответственно [63]. Тогда как, величины упругих микроискажений кристаллической решётки, вычисленные с помощью метода Вильямсона-Холла для данных плоскостей составили 4 х 10~2 % и 8 х 10~2 %, соответственно [11].
Ослабление интенсивности рентгеновских лучей в результате теплового движения атомов в кристаллической решетке характеризуется с помощью теплового множителя е~ш, называемого фактором Дебая-Уоллера [79]. Причем величина М прямо пропорциональна квадрату полного среднеквадратичного смещения атомов' из положений равновесия и зависит от температуры Т. Поскольку наноструктурные образцы, полученные ИПД, текстурованы, для определения параметра Дебая-Уоллера в работах [10,80] применили специ-