Диссертация (1024881), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Приведеныизменения этих времен при деформации.В[28]излагаютсяисследованияобъемныхметаллическихстеколZr58.5Cu15.6Ni12.8Al10.3Nb2.8. Путем механосплавления и разлива на меднуюподложку были получены образцы толщиной 0.5 мм. На стороне подложкинаблюдался тонкий кристаллический слой, который удалялся механическимшлифованием. Образцы прокатывались на 13 и 36 процентов.
Отжигались притемпературе585градусоввтечение50минут.Измерялисьспектрыдопплеровского уширения.Позитроны из источника фокусировались на образце при помощимагнитнойлинзы.Исследовалисьспектрыдопплеровскогоуширениявзависимости от температуры образца в диапазоне 50 - 300 К. Спектрыанализировались с использованием S – W параметров, приписываемыханнигиляции на коровых и валентных электронах. Получены различныевероятности аннигиляции на коровых и валентных электронах и разная формалинии зависимости для различных образцов.Сплав состава Co64.5Fe3.5Si16B14Ni2 исследовался в статье [29] методамипросвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и временного распределенияаннигиляционных фотонов. Изучалось влияние скорости разливки аморфногосплава на охлаждающую подложку на «средний» порядок.
Во временном24аннигиляционном спектре обнаружено два времени жизни. Первое 145-160 пс,связанное с аннигиляцией из делокализованного состояния, и второе, связанное саннигиляцией в дефектах. Авторы считают, что первое время жизни связано сизменениями в среднем порядке – порядком упаковки кластеров атомов содинаковым ближним порядком. Компоненты с более длинным временем жизниавторы относят к аннигиляции в источнике и не учитывают в анализе.В [30] исследовались образцы объемного АМС Zr50Cu40Al10, облученныеионами 5 MэВ Al2+ и 200 MэВ Xe14+. Измерялась микротвердость и проводилисьизмерения допплеровского спектра позитронной аннигиляции.
Наблюдаемоеснижение твердости коррелирует со снижением свободного объема в сплаве.Авторы приписывают этот эффект радиационно-индуцированным повреждениям.В [31] исследовались сплавы системы ZrCuAl разного состава.АМС сплав состава 3.08 wt.% Al–3.17 wt.% Cr–2.92 wt.% Fe–0.83 wt.% Ceисследовался в [32] при помощи ПАС и ПЭМ. Измерялась микротвердость.Проводился отжиг при температурах до 500°С. Образец состоит из зерен,разделенныхдислокационнымистенками.Размерызерна,определенныеметодами рентгеновской дифрактометрии и ПАС, совпадают. Рост начинаетсяпри отжиге выше 400°С.ОбъемныйАМСZr50Cu40Al10 исследовался[33]методомПАСирентгеновского поглощения.
Снимались допплеровские спектры и исследовалсякрай поглощения К-линии циркония. Изучались механизмы изменения структурыпри кристаллизации и релаксации при отжиге при температурах ниже и вышетемпературы кристаллизации. Концентрация атомов циркония, как обнаруженоавторами, вокруг свободного объема в структуре АМС превышает расчетную на50% по результатам допплеровских измерений ПАС. После релаксацииизменений в ближнем порядке не происходит. Для временных спектров удавалосьвыделить только одну компоненту времени жизни. После кристаллизациисвободный объем исчезает по результатам измерения времени жизни позитрона.В АМС Al88Y7Fe5, Cu60Zr40 и Al92Sm8 исследовалось [34] влияние методаполучения и обработки сплава в аморфном и нанокристаллическом состоянии25методом ПАС.
В сплавах Al88Y7Fe5 обнаружено обогащение межзеренных границиттрием в нанокристаллическом состоянии. Размер свободного объема, какпоказано, зависит от типа сплава и метода получения, и может быть как меньше,так и больше вакансии. В частности, поры с размером большим, чем вакансия,обнаружены в сплавах, аморфизированных при помощи холодной прокатки.В сплавах после отжига обнаружено образование комплексов вакансияпримесь. Это подтверждается как допплеровскими измерениями, так ивременными. Время жизни позитрона в вакансии в сплаве найдено 217 пс.
В товремя как в чистом алюминии время аннигиляции позитрона в вакансии 253 пс.Этот эффект является следствием более высокой электронной плотности примесив сравнении с атомом алюминия, место которого она занимает.1.3.Электронные свойства переходных металловЭкспериментальные данные о любом физическом свойстве металлов даютинформацию об электронной структуре, однако, за исключением несколькихдовольно специфических свойств, эта информация ограничена. Особенно сложноинтерпретировать эти данные в отношении переходных металлов из-за наличияd-оболочек, оказывающих принципиальное влияние на свойства этих металлов ирасположенных близко к поверхности Ферми.
Перекрытие s и d зон приводит ктому, что хотя число почти свободных электронов почти такое же, как и впростых металлах, есть еще большое количество d-электронов в узких зонахповерхности Ферми с малой скоростью, т.е. со сравнительно большойэффективной массой.
Кроме того, большое влияние оказывает высокая плотностьсостояний, которая может приводить к рассеянию свободных электронов и, такимобразом, к изменению транспортных свойств.Исследование электронной структуры переходных металлов осложненоблизкими энергиями различных оболочек и обменным взаимодействием.
Однаковажность этих металлов в технике и необычность структуры привлекаетповышенное внимание.26Для исследования применяются всевозможные методы. Эффекты де Гааза –ван Альфена и аналогичные, основанные на квантовании движения в магнитномполе и проявляющиеся как осцилляции величин различных свойств приизменении магнитного поля. Эффект де Гааза – ван Альфена – осцилляциямагнитных свойств, Шубникова – де Гааза – электропроводности, температуры(магнито-термический эффект) ультразвукового поглощения.
Все эти методытребуют гелиевых температур и трудоемки. Наиболее изучен и удобен эффект деГааза – ван Альфена. Он предоставляет, судя по всему, абсолютное значениеэкстремальных площадей поперечного сечения Ферми-поверхности, нормальногопо направлению магнитного поля. Для любого заданного направления числопериодических компонент будет равно числу экстремальных площадей, каждая изкоторых имеет свою частоту. Недостаток метода состоит в том, что дляуверенного наблюдения амплитуды осцилляций необходимы довольно большиеполя.Приналожениимагнитногополя,параллельногоповерхностииперпендикулярного электрическому вектору высокочастотной электромагнитнойволны, возникает циклотронный резонанс, который также используется дляопределения циклотронной частоты и параметров обиты. Результаты обоихметодов схожие.Аномальный скин-эффект применяется, когда длина свободного пробегамного больше толщины скин-слоя, т.е.
в очень чистых образцах и при низкихтемпературах. Измеряется поверхностное сопротивление, пропорциональноеинтегралу от радиуса кривизны по сечению Ферми-поверхности плоскостью,содержащей нормаль к поверхности и электрический вектор. Если поверхностьнеодносвязная, то измеряемая величина равна сумме вкладов и трудноинтерпретируется. Хотя именно этим методом впервые было доказано, что медьимеет открытую Ферми-поверхность.Комптоновское рассеяние рентгеновских лучей дает информацию обимпульсном распределении электронов путем изучения формы спектральнойлиниирассеяния,котораязадаетсяпроекциейраспределенияполного27электронного импульса на вектор рассеяния γ-кванта. Использование методасвязаностехническимитрудностями,возникающимииз-за рассеянногоизлучения и сильным поглощением излучения в металлах с большим атомнымномером. Комптоновский профиль имеет плохое разрешение, измеряется однакомпонента импульса.Изомерный сдвиг мёссбауэровского спектра позволяет напрямую измерятьплотность электронов в месте нахождения ядра, в то время как позитроннаяаннигиляцияиз-заположительногозарядапозитронаикулоновскогоотталкивания от ядра позволяет, в основном, измерять плотность электроновметаллической связи и распределение импульса в межатомном пространстве.Магнитныеметодыпозволяютопределитьплощадисеченияилиэкстремальные поперечные размеры поверхности Ферми, среднее значениерадиусов кривизны.
Значение циклотронных масс, из которых можно определитьпроизводную площади по энергии для экстремальных или почти экстремальныхорбит. Фактически наиболее плодотворным является эффект де Гааза – ванАльфена, который предъявляет меньшие запросы к чистоте образца. В сплавах,неупорядоченных веществах применение этих методов затруднено [21].Переходные металлы резко отличаются по строению электронной оболочкиот т.н. простых металлов из-за наличия d-оболочек, расположенных близко куровню Ферми. Наличие этих уровней оказывает существенное влияние натранспортные, магнитные свойства и способность к стеклованию. Есть сообщенияо влиянии заполнения d-уровней на механические свойства.На основании двухзонной модели, основанной на предположении, чтоэнергетическую структуру реального металла можно аппроксимировать двумязонами разной кривизны, перекрывающимися при энергии Ферми (если считать,что эти зоны стандартной формы), можно считать, чтоσ=е2(n1τ1/m1+ n2τ2/m2),для ТЭДС S = (σ1S1+σ2S2)/(σ1+σ2).28Отсюда можно заключить, что ток переносится в основном s – электронами,поскольку у дырок в d–зоне высокая эффективная масса и, следовательно,маленькая подвижность.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
