Розглянуто типи неперервного випромінювання, що виникають від поверхні металів і вторинно емітованих частинок під час іонного бомбардування. Наведено деякі експериментальні результати досліджень широких молекулярних смуг, випромінювання поверхневих плазмонів. Проаналізовано механізми процесів збудження, які ведуть до емісії неперервного випромінювання.

Досліджено часові та просторові нестійкості в бінарних сплавах під опроміненням. Ці нестійкості виникають через антиструктурні дефекти, кількість яких у разі опромінення може бути великою. Часові нестійкості пов'язані з прискоренням релаксації антиструктурних дефектів через тепло, що виділяється під час цієї релаксації. Вони призводять до виникнення автоколивань щільності дефектів і температури кристала. Просторові нестійкості виникають через взаємодію між дефектами, які створені опроміненням. Вони призводять до періодичної просторової модуляції щільності антиструктурних дефектів.

Обговорено двоетапний розрахунок іонного перемішування, в якому на першому етапі функція атомних каскадних переміщень моделюється методом молекулярної динаміки. На другому етапі одержана функція використовується для чисельного розв'язку рівняння іонного перемішування. Розгляд обмежено вкладом в іонне перемішування тільки стадії зіткнень в каскадах, ініційованих падаючими нормально на поверхню (100)Cu іонами Ar з енергією 200 еВ. Міжатомні взаємодії в каскадах моделюються потенціалом Борна-Майєра (Гібсон ІІ). Отримані розширення тонкого псевдошару, розподіл втілених іонів Ar по глибині зразка, коефіцієнти розпилення і іонного перемішування, ефективність іонного перемішування узгоджуються з відомими з літератури експериментальними та теоретичними результатами.

Порівняно коефіцієнти іонного змішування (ІЗ) з середніми дрейфовими швидкостями атомів віддачі (АВ) у випадку нормального бомбардування кристала Cu (100) іонами Ar з енергією 200 еВ, які було отримано в результаті молекулярно-динамічного моделювання стадії зіткнення каскадів з використанням двох різних потенціалів атом-атомної взаємодії: Гібсон 2 та комбінації Гібсон 2 з багаточастинковою низькоенергетичною частиною, яка враховує міжатомне притягнення. Продемонстровано вплив вибору потенціалу на мікроструктуру каскаду вже після 0,2 пс його еволюції, який проявляється у відмінності залежностей параметрів ІЗ від глибини, особливо поблизу поверхні кристала, і в ступені впливу на них періодичності гратки. Усереднений за шарами коефіцієнт ІЗ та середньоквадратичне зміщення АВ без урахування адатомів слабо залежать від вибору потенціалу.

Індекс рубрикатора НБУВ: В378.27

Рубрики:

Радіаційні ефекти в металах

Шифр НБУВ: Ж14063 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Методом комп'ютерного моделювання досліджено динаміку теплових процесів у зоні оплавлення масивних металевих зразків випромінюванням імпульсного лазера. Виявлено суттєві відмінності початкових режимів охолодження шарів розплаву, розташованих на різних відстанях від поверхні, які опромінюються, та тенденцію подальшого переходу всього об'єму оплавленої зони до регулярного режиму охолодження. Проаналізовано можливі механізми кристалізації лазерної мікрованни та їх вплив на схильність сплавів до формування метастабільних структурних станів за умов лазерного надшвидкого загартування.

The dynamic of heat transfer processes in melted surface of large-size metal samples under the irradiation by pulse-laser has been studied by using of computer simulation procedure. The substantional differences in the initial cooling regimes of melt layers located on different distances from the irradiated surface as well as the tendency to regular cooling in whole melted region were found. The possible mechanisms of melted microzone crystallization and their influence on the alloy tendency to the formation of metastable structure state under super-rapidly laser quenching have been analyzed.

Узагальнено методики, а також результати числового й експериментального моделювання хвильових процесів під час збудження дифракційного та черенковського випромінювань на періодичних металодіелектричних структурах.

Досліджено вплив опромінення електронного пучка на структуру та механічні властивості аустенітних старіючих сплавів 36НХТЮ і 40ХНЮ. За допомогою числового моделювання побудовано температурні профілі та градієнти температури в двошарових системах Ni - Cr, які є основою цих сплавів. На одержаних температурних полях обрано режими та параметри опромінення. Експериментально виявлено підвищення пластичності цих сплавів і формування в них ультрадрібнозернистих структур з високими механічними властивостями.

Індекс рубрикатора НБУВ: В378.27

Рубрики:

Радіаційні ефекти в металах

Шифр НБУВ: Ж14063 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто силу лазерного тиску, що діє на металічну частинку еліпсоїдальної форми. Під дією цієї сили поляризовність частинки стає тензорною величиною. Знайдено вирази для компонент вектора усередненої сили у випадку плоскополяризованого та циркулярно поляризованого світла. Показано, що сила тиску світла може істотно залежати від форми частинки, а також кутів, які визначають орієнтацію несферичної частинки відносно напрямку поширення променя та його поляризації.

Детально розглянуто динамічні процеси в поверхневих шарах металів, що зазнали дії опромінення зовнішньою плазмою тліючого розряду, яке не порушує кристалічної структури. Наведено процедуру розрахунку густини точкових дефектів, які проникли ззовні й утворених в об'ємі металу впродовж процесів релаксації. Результати розрахунків збігаються з експериментальними даними з високою точністю.

За допомогою методів структурного аналізу та комп'ютерного моделювання досліджено радіаційно-індуковані стани, що виникають у металевих матеріалах у деякому інтервалі радіаційних параметрів високих рівнів радіаційного пошкодження. Показано, що в області існування даних станів формуються нанокластерні структури; змінюється картина рентгенівської дифракції; значно змінюються властивості матеріалу, які відносяться до іонної та електронної підсистем металу. Зіставлення структурних експериментів і результатів комп'ютерного моделювання дає можливість припустити, що довкола радіаційних дефектів через локальну деформацію кристалічної гратки формуються кластери ікосаедричної симетрії, які армують матрицю, що призводить до зміни властивостей, яка й спостерігається.

Предложена процедура выделения истинной спектральной функции квазичастиц вблизи уровня Ферми из фотоэмиссионных спектров сильнокоррелированных металлов. В применении к нодальному направлению сверхпроводящих купратов это позволило разделить упругие и неупругие механизмы рассеяния квазичастиц и исследовать их энергетическую и температурную зависимости. Полученные величины вероятности упругого рассеяния на примесях находятся в хорошем соответствии с результатами транспортных измерений.

Ключ. слова: магнитные пленки, лазерное излучение, испарение, диффузия, окисление, наноостровки
Індекс рубрикатора НБУВ: В378.27 + К209.1 + К202.6

Рубрики:

Радіаційні ефекти в металах

Вплив опромінювання на структуру і властивості металів і сплавів

Тонкі шари (плівки) металів і сплавів

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Зроблено розрахyнки на основі теоретичної моделі для лазерної модифікації біосумісними матеріалами титану та залежність модифікації як від параметрів лазера, так і від фізико-хімічних характеристик модифікуючого матеріалу. Проведено модифікацію біосумісними матеріалами поверхні титану на розробленій та створеній лазерній системі на основі неодимового лазера. Електронно-мікроскопічні дослідження морфології і рентгеноспектральний аналіз поверхні та перерізу модифікованого гідроксилапатитом (ГАП) титану показали, що внаслідок модифікації морфологія поверхні титану суттєво змінилася, утворився перехідний шар із включеннями біоактивного ГАП.

Для наночастинок несферичної форми розроблено теорію, яка дозволяє обчислити енергію, що ними поглинається у разі опромінення ультракороткими лазерними імпульсами різної тривалості в області збудження поверхневих плазмонів. Для частинок, що мають форму сплюснутого чи витягнутого сфероїда, знайдено залежність цієї енергії від об'єму наночастинки, міри відхилення частинки від сферичної форми, тривалості імпульсу та величини зміщення несучої частоти лазерного променя відносно частоти поверхневого плазмона у сферичній частинці.

На підставі послідовної квантово-електродинамічної теорії взаємодії атомних систем із сильним полем лазерного випромінювання, що базується на S-матричному формалізмі Гелл - Мана та Лоу, числово розраховано зсув і ширину багатофотонного резонансу на переході 6S - 6F в атомі Cs (довжина хвилі 1 059 нм). Результати теорії добре узгоджуються з експериментальними даними.

За допомогою методів растрової електронної мікроскопії, рентгенівського мікроаналізу, рентгеноструктурного аналізу та мікродюрометрії досліджено взаємодію плазми нормального тліючого розряду аргону з полікристалічним порошковим вольфрамом. Показано ефективну дію низькоенергетичних іонів аргону як на поверхню матеріалу, так і на його об'єм. Глибина структурних змін досягає 100 - 120 мкм. Розміри нових включень на поверхні досягають 10 мкм, а в об'ємі - до 5 мкм.

Проаналізовано вихід із металу електронів провідності, спричинений раптовою зміною заряду ядра внаслідок ядерного розпаду. Враховано рефракцію електронної хвилі на поверхні кристала. Показано, що енергетичний розподіл електронів струсу містить пік за енергії порядку 1 еВ. Енергетичний спектр електронів струсу відповідає експериментальним даним.

Встановлено закономірності впливу іонних та електронних пучків на зміну структури, фазового та елементного складу, морфологію поверхні та фізико-механічні властивості сплаву Ti - V - Al. Структурно-фазові перетворення у приповерхневому шарі після опромінення іонними й електронними пучками вплинули на мікротвердість, знос, коефіцієнт тертя та втомну міцність сплаву Ti - V - Al. Розширено уявлення про фізичні процеси та структурно-фазові перетворення у титанових сплавах, що відбуваються через опромінення пучками заряджених частинок.