Публикации автора

Проведено рентгеновское исследование структуры оксида иттрия после облучения ионами ксенона с энергиями 140 и 300 кэВ. Обнаружено, что облучение ионами ксенона приводит к изменению химического состава оксида иттрия и увеличению отражательной интенсивности рентгеновских линий основной структуры оксида. Рентгеновским методом определена концентрация ионов ксенона, растворенная по глубине образца, в зависимости от энергии облучения. Обнаружено, что концентрация ионов ксенона влияет на изменение интенсивности рентгеновских отражений и уменьшение параметров элементарной ячейки оксида иттрия в зависимости от энергии облучения. Показана структурная модель растворения ионов ксенона в решетке оксида иттрия, которая объясняет образование ионной связи ксенона с атомами иттрия, кислорода и анионными вакансиями. Ионная связь атомов оксида иттрия с ионами ксенона возникает при торможении их по глубине образца оксида иттрия и приводит к образованию твердого раствора внедрения на основе оксида иттрия. Приведена математическая модель, которая объясняет увеличение отражательной рентгеновской интенсивности линий оксида иттрия.

Исследование изменения структуры поликристаллического ниобия, после облучения ионами ксенона с энергиями 80, 140, 300 кэВ проводили рентгеновскими методами в излучении Сu (K). Обнаружено, что кубическая ОЦК-структура ниобия сохраняется, дополнительные сверхструктурные рентгеновские линии, нехарактерные для структуры ниобия, отсутствуют. Облучение ионами ксенона приводит к изменению химического состава ниобия, уменьшению параметров элементарной ячейки, увеличению отражательной интенсивности рентгеновских линий основной структуры ниобия, увеличению макронапряжений в решетке ниобия. Рентгеновским методом определена концентрация ионов ксенона, растворенных по глубине образца, в зависимости от энергии облучения. Приведена структурная модель растворения ионов ксенона в решетке ниобия, которая объясняет образование металлической связи ксенона с атомами ниобия. Связь между атомами ниобия и ксенона возникает при торможении ионов по глубине образца, что приводит к образованию твердого раствора замещения на основе ниобия и дефектов, возникающих при смещении атомов ниобия в тетраэдрические пустоты. Определены изменения радиуса ксенона в твердом растворе замещения на основе ниобия в зависимости от энергии ионов облучения. Приведена математическая модель, которая объясняет увеличение отражательной рентгеновской интенсивности линий твердого раствора замещения на основе ниобия с различными концентрациями ксенона. Обнаружен переход рентгеновского -излучения в - излучение.

В процессе изучения механизмов влияния структурных дефектов на свойства оксида иттрия (в условиях термического и электрического воздействия в интервале температур 25–1800 оС в вакууме) в структуре при 500 оС обнаружен фазовый переход первого рода, при котором происходит смещение структурных анионных вакансий в междоузлия решетки и появление неупорядоченной фазы типа С1. Энергия этого перехода равна 0,89 эВ. В интервале температур 500–1100 оС в оксиде иттрия происходит постепенный фазовый переход второго рода упорядоченной кубической типа С в неупорядоченную типа С1. Обнаруженные фазовые превращения сопровождаются различием типа проводимости носителей заряда. Ионная проводимость зарядов в структуре оксида иттрия существует до 500 оС, причём с энергией проводимости зарядов 2,853 эВ. В оксиде иттрия в интервале температур 500–1100 оС существует смесь двух типов проводимости – ионная и электронная. Электронная проводимость сохраняется в интервале температур 1100–1500 оС. Энергия электронной проводимости 1,646 эВ.

В интервале температур 1500–1800 оС происходит изменение химического состава оксида по содержанию кислорода, которое приводит к появлению новых структурных анионных вакансий. Эти вакансии приводят к появлению моноклинной фазы типа В1, увеличению электрического сопротивления оксида и повышению энергия проводимости зарядов до 1,821 эВ. Аналитическим и графическим методами определены размеры радиусов катиона иттрия, кислорода и анионной вакансии. Моделирование структуры атомов в оксиде иттрия при нагреве и наложение электрического поля в вакууме для каждого типа проводимости позволило рассчитать вероятности перехода проводимости, определить концентрацию и подвижность носителей заряда и наблюдать их изменения, которые связаны с влиянием дефектов. Математическая модель восстановления оксида иттрия позволяет объяснить устойчивость неупорядоченной структуры типа С1 в смеси с моноклинной фазой после охлаждения образцов до 25 оС.