Диссертация (1024881), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Расхождение для d и f электронов связано формой спектра длясоответствующей части электронов, а не их вкладом в вероятность аннигиляции.НаРисунке1.5[101]показаныспектрыразличныхэлементов,нормализованные к алюминию: а) – эксперимент, б) - теория.Рисунок 1.5. Допплеровские спектры ПАС, нормализованные к Al [101]53Теоретическаякриваяниже20мрадприблизительна.СпектрWдемонстрирует провал на 20 и пик на 32 мрад, ассоциируемый с 4f электронами.На Рисунке 1.6 приведен спектр импульсного распределения электронов вмеди с выделенными составляющими d (пунктирная линия) и p (штрихпунктирная линия) электронов. Эти результаты коррелируют с расчетными иэкспериментальными работами [102].Рисунок 1.6. Спектр УРАФ меди с выделенными компонентами оболочек[102]В [103] изложены методы вычислений и обобщены экспериментальныеданные по временным измерениям множества широко используемых висследованиях металлов.
Результаты расчетов скорости аннигиляции λ для рядаметаллов с выделенными составляющими аннигиляции, связанными с валенными,коровыми и d- электронами, приведены в Таблицах 3 (моновакансия) и 4, где Еb –энергия связи позитрона в дефекте, τ – время жизни позитрона, расчетное иэкспериментальное, γd – фактор поляризации для d-электронов, который являлся54подгоночным параметром для достижения суммарной скорости в бездефектномметалле, соответствующей экспериментально полученной.Таблица 3.Вклад электронных оболочек в скорость аннигиляции [103]Таблица 4.Время жизни позитрона и скорость аннигиляции,рассчитанная методом WDA [103]В Таблицах 5 и 6 приведены расчетные данные, полученные в [104] дляаннигиляции на различных группах электронов для ряда металлов группы железаразличными методами.
Г – фактор поляризации, λ – скорость аннигиляции для s,p, d электронов (Таблица 1.5) и коровых (Таблица 1.6), Гс – λсLDA/WDA/λсIPM -55фактор поляризации, λс – скорость аннигиляции, рассчитанная методоминдивидуальных частиц, в приближениях локальной и взвешенной плотностей.Таблица 5.Вклад электронных оболочек в скорость аннигиляции, рассчитаннуюметодами WDA и LDA [104]Таблица 6.Вклад коровых электронов в скорость аннигиляции, рассчитаннуюметодами IPM, WDA и LDA [104]В [105] приведены систематические вычисления различными методамивремени жизни в объеме и моновакансии для большинства чистых элементовтаблицы Менделеева.Сопоставление с теоретическими расчетами как скорости аннигиляции, таки импульсного распределения и вклада различных групп электронов позволяет ихидентифицировать на спектрах УРАФ.
Рисунок 1.7 демонстрирует расчетные и56экспериментальные спектры из [106]. Авторы предполагают, что в металлахгруппы железа при расчетах импульсного спектра следует рассматривать каквалентные не только 4s и 3d, но и 3s и 3p электроны. В ряду от Ti до Ni растетинтенсивность в диапазоне импульсов порядка 20 мрад. Учитывая разницу ваппаратурной функции разрешения допплеровской и угловой установок, этосоответствует нашим измерениям.Рисунок 1.7. Спектры УРАФ с выделенными вкладами оболочек [106]57В работе [107] проведена серия измерений допплеровского спектраультратонких слоев в алюминиевой матрице. Источником служил пучокмоноэнергетическихпозитронов.Обнаруженасильнаянелинейнаячувствительность допплеровских спектров к толщине слоя.
Показано, что этопроисходит вследствие различия энергии связи позитрона и различных элементовв матрице, захвата позитрона моновакансиями, окруженными различнымиэлементами.В статье [108] приведены исследования методами ПАС модельных сплавовFe-Cr, облученных электронами с энергией 2 МэВ. Проводимая параллельнокомпьютерная симуляция помогла лучше понять наблюдаемую структурнуюперестройку под воздействием излучения. Авторы приходят к выводу, что атомыхрома не взаимодействуют с вакансиями, что приводит к повышениюрадиационной стойкости.В обзоре [109] приведены результаты исследований за последние годыметодамиПАСвакансийвинтерметаллидах–кристаллических,квазикристаллических и аморфных.В работе [110] при помощи 2D-УРАФ исследовалась поверхность Фермисплава никель-алюминий.
При помощи двух когерентных аппаратов былапостроена полная трехмерная поверхность Ферми для ферромагнитного ипарамагнитного состояний. В случае парамагнитного состояния полученосогласие между экспериментом и расчетами в приближении жесткой зоны. Вслучае парамагнитного состояния разрешение получилось недостаточным дляполного сравнения, но общее согласие имеется.Захват гелия в вакансиях и дислокациях при различных радиационныхусловиях исследовался [111] при помощи ПАС и спектров тепловой десорбции.Образцы железа и никеля с предварительно созданными прокаткой дефектамиоблучались ионами гелия. В зависимости от дозы облучения характер десорбциигелия получен качественно различный.581.5.
Развитие метода ПАСВ последнее время прикладываются усилия для разработки новых методовПАС и для улучшения давно известных параметров. Применяется цифроваяобработкасигналовприпомощикомпьютера,разрабатываютсяимодернизируются программы для обработки спектров.В [112] описывается конструкция нового цифрового допплеровскогоспектрометранасхемесовпаденийиприводитсяегосравнительнаяхарактеристика с традиционным аналоговым. Прибор может работать в двухрежимах – цифровом и полуцифровом. Во втором случае сигнал формируется дооцифровки в стандартную форму псевдогауссиана.Обе режима спектрометра и сравниваемый аналоговый тестировались наотожженных алюминии и железе.
Приведены расчеты высокомоментной частиспектра в виде комбинации вклада различных оболочек атомов в спектр.В статье [113] рассказывается о новой программе для анализа спектроввремени жизни позитрона PALSFIT. Описан ее интерфейс и основныеособенности. Программа предоставляет исследователю широкие возможностианализа спектра с учетом предварительно измеренной функции разрешенияприбора, фиксации различных параметров спектра и фона. (Эта программаиспользовалась для обработки результатов экспериментов в данной работе).В [114] описывается новый спектрометр ВИКП (время-импульс корреляциипозитрона).
Этот метод позволяет одновременно фиксировать время жизнипозитрона и допплеровское изменение энергии разлетающихся γ-квантов. Этопозволяет исследовать раздельно спектры импульсов электронов в матрицевещества и в дефектах, судить и преимущественном местоположении примесей.Для получения высокого разрешения по времени (170 пс ПШПВ)применяется цифровая обработка всех сигналов. Сигналы со всех детекторовпоступают на диджитайзер и дальнейшая обработка и анализ производятсякомпьютером. Исследовался образец железа с частицами меди. Для устранениявклада источника препарат Na22 наносился непосредственно на образец.59Исследовались образцы меди и железа, отожженные различное время притемпературе 825°С.
Показано, что аннигиляция в меди и в железе хорошоразличается при учете высокомоментной части спектра, где аннигиляцияпроисходит на 3d–электронах. Те же образцы исследовались атомным зондом.Получено хорошее совпадение результатов измерения радиуса и концентрациимедных частиц.В [115] описывается модификация известной программы для обработкиспектров времени жизни позитрона LT-9-2.
Новое улучшение позволяет легчеработать с дефектными материалами. Используется модель с двумя и тремяловушками. Показано, что с использованием новой модификации можно получатьбольше параметров спектра из одного измерения.В [116] описано применение метода деконволюции для обработкирезультатов измерения 2D-УРАФ. На примере меди показано, что метод даетсущественное улучшение в качестве спектров.В [117] излагаются исследования загрязнений на медной фольге припомощи новой методики – позитронно-индуцированной Оже-спектроскопии.Позитронно-индуцированная Оже-спектроскопия позволяет, в сравнении страдиционной, существенно уменьшить фон рассеянных электронов, повысивтакимобразомсоотношениесигнал-шум.Показано,чтонейтронно-индуцированный источник позитронов позволяет снизить время измерения донескольких часов, в сравнении с лабораторными источниками, требующиминескольких дней на измерение.В работе [118] представлены исследования структуры дефектов вприповерхностном слое медного образца при нагрузке трением.
Снималсяпрофиль по глубине образца допплеровского спектра и спектра времени жизнианнигиляции позитронов. Для этого между образцом с источником игерманиевым детектором помещался подвижный экран из вольфрама. Этопозволяло исследовать допплеровский спектр из различных глубин. Источникнаходился между эталонным бездефектным образцом и исследуемым. На спектре60различались области, соответствующие эталону, источнику и исследуемомуобразцу.Приводятся данные по “S”-параметру по глубине образца при отжиге. Послеотжига при температуре 400°С дефекты начинают отжигаться, после 600 –исчезают. Показано, что использование смазки существенно увеличиваетградиент концентраций дефектов в сравнении с сухим трением. Процессрекристаллизации идет быстрее на поверхности износа, чем в глубинных слоях.В [119] методом профилирования по глубине ПАС исследовалисьособенности наводораживания аморфного кремния.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
