Эффект дальнодействия в ионно-имплантированных металлических материалах : Дислокационные структуры, свойства, напряжения, механизмы

• Автор: Шаркеев, Юрий Петрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 427 с. : ил.

Оглавление
Вв едение

1. Эффекты дальнодействия при ионной имплантации и история открытия
1.1. Ионная имплантация
1.2. Взаимодействие ускоренных ионов с твердым телом
1.3. Структурно-фазовые превращения в поверхностном ионно-легируемом слое
1.4. Эффекты дальнодействия
1.4.1. История исследования эффектов дальнодействия
1.4.2. Эффекты дальнодействия при малых дозах ионного облучения
1.4.3. Радиационно-индуцированное расслоение твердых растворов и эффект дальнодействия при ионном облучении
1.4.4. Фазовые переходы и атомные перестройки при ионном облучении
1.4.5. Эффекты дальнодействия в монокристаллах чистых металлов
1.4.6. Эффекты дальнодействия в ионно-имплантированных покрытиях ТІ1Ч
2. Эффект дальнодействия. Формирование дислокационных структур в металлах и сплавах при ионной имплантации
2.1. Типы дислокационных субструктур
2.2. Формирование дислокационной структуры в подслое металлической мишени при ионной имплантации
2.3. Количественные характеристики дефектной структуры
подслоя ионно-имплантированных чистых металлов
2.3.1. Дислокационная структура в подслое
2.3.2. Точечные дефекты в подслое
2.4. Эффект дальнодействия в субструктурно упрочненной меди
2.5. Влияние структурно-фазового состояния мишени на дислокационную структуру
2.6. Эффект дальнодействия и структурно-фазовое состояние
поверхностного легированного слоя мишени
2.7. Параметры ионной имплантации и дефектная структура подслоя
3. Механические свойства и развитие пластической деформации
на мезоуровне в ионно-имплантированных металлах и сплавах
3.1. Кривые течения ионно-имплантированных металлов
3.2. Влияние ионно-легированного поверхностного слоя на развитие пластической деформации на мезоуровне
3.3. Трибологические свойства ионно-имплантированных металлов
3.4. Микротвердость ионно-имплантированных металлов и сплавов
3.4.1. Особенности измерения микротвердости ионно-имплантированных металлов и сплавов
3.4.2. Микротвердость ионно-имплантированных металлов и сплавов
3.4.3. Экспериментальная оценка вкладов в микротвердость
3.4.4. Расчет микротвердости на основе моделей деформационного упрочнения
4. Механические напряжения в ионно-имплантированных мишенях
4.1. Процессы в поверхностном слое, приводящие к возникновению
механических напряжений
4.2. Оценка напряжений в ионно-имплантированной мишени в
рамках модели термоупругости
4.3. Измерение и расчет напряжений с использованием лазерной
интерферометрии
4.4. Динамические напряжения, возникающие вокруг каскадов
атомных столкновений
4.5. Остаточные напряжения в ионно-имплантировашюм слое мишени (рентгеноструктурный анализ напряжений)
4.6. Локальные остаточные напряжения (электронномикроскопический анализ напряжений)
5. Физическая природа эффекта дальнодействия в металлических
материалах при ионной имплантации
5.1. Механизмы эффекта дальнодействия
5.2. Формирование солитонообразных импульсов при ионной имплантации (к проблеме динамического воздействия)
5.3. Формирование дислокационной структуры за счет дислокационных петель
5.4. Динамическое движение дислокаций в иоппо-имплантируемой мишени
5.5. Физическая природа эффекта дальнодействия в металлических
материалах при ионной имплантации
Заключение и выводы
Список литературы

пример, распыление атомов мишеней, также сильно зависят от соотношения ядерного и электронного торможений.
Пробеги ионов. Ядерные столкновения состоят из индивидуальных упругих столкновений между ионом и ядрами атомов (или атомами) мишени. Электронные столкновения могут рассматриваться как вязкое непрерывное движение внедряемых ионов через электронный газ, окружающий ядра мишени. Для обычно используемых режимов ионной имплантации (от десятков до сотен кэВ) ядерный вклад в процесс торможения доминирует. Пробег иона в мишени Я определяется скоростью потерь энергии вдоль его траектории
где Е0 - энергия падающего иона в момент его внедрения в твердое тело.
На рис. 1.5 показан на плоскости схематический вид пути отдельного иона в мишени до его полной остановки. Вследствие упругих столкновений с атомами мишени ион двигается не прямолинейно до его конечного положения. Реальное полное расстояние, проходимое ионом, называется полным пробегом или интервалом К. Суммарный путь иона в материале, измеренный вдоль направления, перпендикулярного к поверхности мишени, называется проективным пробегом иона Яр.
Поскольку торможение иона является случайным процессом, последовательность столкновений иона, последовательность его отклонений и суммарный путь иона Я изменяются случайным образом от иона к иону. Вследствие этого ионы с одинаковой энергией, падающие под одинаковым углом к поверхности одной н той же мишени, проходят разный путь до остановки. Следовательно, все ионы одного типа и имеющие одинаковую энергию не будут иметь одинаковые пробеги. Анализ пробегов многих ионов показывает статистически широкое распределение расстояний от поверхности до их остановки, на которые они проникают. Распределение по
(1.2)