Структурные превращения в аморфных сплавах на основе кобальта и железа, индуцированные ионным облучением тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

АНТОНИНА Ирина Александровна

СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В АМОРФНЫХ СПЛАВАХ НА ОСНОВЕ КОБАЛЬТА И ЖЕЛЕЗА, ИНДУЦИРОВАННЫЕ ИОННЫМ ОБЛУЧЕНИЕМ

Специальность 01.04.07 - физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва-2005

Работа выполнена на кафедре материаловедения Обнинского государственного технического университета атомной энергетики

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор В.С. Хмелевская

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

В.В. Прасицкий

кандидат физико-математических наук И.В. Лясоцкий

Ведущая организация: Московский институт стали и сплавов

(технологический университет)

Защита состоится «26» 0/£ГЛбрЛ- 2005 г. в 1Г часов на заседании диссертационного совета Д 212 141.17 при Московском государственном техническом университете имени Н.Э. Баумана по адресу: 248600, г. Калуга, ул. Баженова, 4, МГТУ имени Н.Э. Баумана, Калужский филиал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ имени Н.Э. Баумана, Калужский филиал (г. Калуга, ул. Баженова, 4)

Автореферат разослан «2У »

г.

Ученый секретарь ^

диссертационного совета (/л^

канд. тех. наук, доцент [у / С. А. Лоскутов

/¡43%

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАВОТЬГ

Актуальность гемы. Многокомпонентные аморфные сплавы привлекают внимание в связи с быстро расширяющимся практическим использованием магнитомягких аморфных и нанокристаплических материалов При л ом важное значение приобретает исследование структурных превращений в эшх материалах, происходящих на микроуровне, поскольку свойства аморфных сплавов однозначно связаны с атомной структурой вещества.

Переход аморфного состояния в стабильное кристаллическое происходит через последовательность метасгабильных состояний, причем процесс кристаллизации аморфных сплавов представляет большой научный и практический интерес - свойства сплава при переходе из аморфного состояния в закристаллизованное изменяются настолько, что можно говорить о двух различных материалах одинаковою химическою состава Управляемую кристаллизацию можно использовать для формирования особых, частично или полностью закристаллизованных материалов, например таких, как нанокристаллы, которые нельзя получить из жидкого или кристаллического состояний.

Изучение превращений, происходящих при кристаллизации, и влияния на них химического состава представляет не только познавательный интерес, но имеет важное практическое значение. В первую очередь, развитие этих процессов 1есно связано с проблемой термической стабильности аморфных материалов. Кроме юго, контролируемая частичная или полная кристаллизация обеспечивают формирование такой структуры, которая может быть полезной для практических целей (в частности, удается повысить высокочастотные магнитные свойства или создать сверхпрочные микрокристаллические материалы).

Существенно отличными могут быть условия кристаллизации в радиационном поле, например, при облучении нейтронными потоками или ионными пучками. Можно предположить, что в этом случае атомные кластеры, образующиеся в аморфной матрице перед кристаллизацией, формируются с участием радиационных точечных дефектов, в результате условия фазообразования изменяются Облучение шитыми пучками аморфных материалов может оказаться удобной технологией получения заданных неравновесных состояний, поскольку в этом случае мы можем контролировать температуру и уровень радиационного воздействия. Кроме того, исследование радаационно-индуцированных превращений при кристаллизации позволяет глубже изучить природу процессов, происходящих при переходе аморфной структуры в кристаллическую.

Целью работы являлось:

1) Комплексное изучение кристаллизации аморфных сплавов на основе кобальта и железа под воздействием пучков заряженных ионов, а также лазерного облучения и сравнение происходящих процессов с превращениями при обычном отжиге.

РвС. НАЦИОНАЛЬНАЯ | БИБЛИОТЕК

СИ 09

«БЛИОТЕКЛ |

I . ■■ .......яг т

'7

%

>

2) Исследование сопутствующих изменений свойств аморфных сплавов, относящихся как к ионной, так и к 'электронной подсистемам

3) Изучение эффекта дальнодействия (аномально глубокого проникновения фронта радиационных повреждений в вещество при ионном облучении) для материалов различной природы, в том числе для керамических и аморфных сплавов.

Научная новизна работы.

• Проведено комплексное исследование кристаллизации аморфных сплавов на основе кобальта и железа под воздействием ионного облучения (Аг+, 30 кэВ).

• Впервые обнаружено явление возврата к аморфному состоянию при пострадиациогтых отжигах в температурном иптервале между началом радиацнонно-индуцированной и кристаллизации при отжиге.

• 11ри кристаллизации аморфных сплавов на основе железа обнаружено существенное изменение электронной подсистемы этих сплавов -абсолютный коэффициент термоЭДС значительно уменьшается, что косвенно свидетельствует о повышении вклада ковалентной составляющей связи -"диэлектризации" сплава. Данное явление подтверждено в экспериментах, выполненных методом ядерной гамма-резонансной спектроскопии (ЯГРС), где наблюдалось увеличение изомерною сдвига, т.е. уменьшение плотности электронных состояний в облученных образцах. В сплавах на основе кобальта подобный эффект не обнаружен.

• Проведены эксперименты по исследованию эффекта дальнодействия. Показано, что данный эффект носит универсальный характер -он наблюдается, кроме кристаллических, также в керамических и аморфных материалах.

Научная и практическая значимость работы состоит в том, что полученные в данной работе экспериментальные результаты и сформулированные выводы позволяют продвинуться в понимании природы аморфного состояния, наметить пути радиационного модифицирования свойств аморфных сплавов и условия получения радиационно-стойких материалов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Обнаружены существенные отличия процессов фазообразования при кристаллизации аморфных сплавов на основе кобальта и железа с одной стороны, в радиационном поле и, с другой стороны, при отжиге, что проявляется в значительном температурном сдвиге начала кристаллизации при облучении.

2. Впервые обнаруженное явление "возврата" при пострадиационном отжиге сплавов на основе кобальта в температурном интервале между началом радиационно-индуцированной кристаллизации и кристаллизации при отжиге. Такая обработка приводит к растворению кристаллических зародышей и возврату вещества в аморфное состояние.

3. Экспериментально зарегистрированное изменение электронной подсистемы аморфных сплавов на основе железа в процессе кристаллизации В сплавах на основе кобальта данный эффект не зарегистрирован.

4. Эффект дальнодействия - аномально глубокое проникновение фронта радиационных повреждений в вещеспво - имеет универсальный характер и наблюдается для материалов различной природы, кристаллических, керамических и аморфных.

Личный вклад автора.

• Проведение экспериментов по исследованию структуры и свойств аморфных сплавов в процессе кристаллизации, обработка и обсуждение полученных результатов.

• Участие в постановке задач исследования, планирование и выполнение экспериментов, обсуждение результатов.

Апробация результатов. Результаты диссертационной работы докладывались на следующих научных конференциях и семинарах:

1. V Международный Уральский семинар "Радиационная физика металлов и сплавов" (Снежинск, 2003).

2. VII Международный семинар "Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий (МНТ - VII)" (Обнинск, 2003).

3. XVI Международная конференция "Взаимодействие ионов с поверхностью" (Звенигород, 2003).

4 Всероссийская конференция студентов-физиков и молодых ученых ВНКСФ-10 (Москва, 2004).

5 II Межрегиональный семинар "Нанотехнологии и фотонные кристаллы" (Калуга-Москва, 2004).

6. 2-ая Международная конференция "Физика электронных материалов" (Калуга, 2005).

7. VIII Международный семинар "Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий (МНТ - VIII)" (Обнинск, 2005).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 12 печатных работах, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, основных выводов, списка цитируемой литературы из 120 наименований, содержит 143 страницы машинописного текста, включая 36 таблиц и 38 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель исследования, научная и практическая значимость, научная новизна, перечислены основные положения выносимые на защиту

В первой главе приведен обзор и анализ литературных данных но теме

)

диссертации. Пункт 1 1 обзора посвящен структуре и свойствам аморфных стшавов Особенности фазовых превращений в аморфных сплавах при нагреве описаны в пункте 1.2. Пункт 1.3. посвящен обзору экспериментальных работ по влиянию облучения на структуру и свойства аморфных сплавов Теоретические и экспериментальные данные но -эффекту дальнодействия при ионном облучении представлены в пункте 1.4

В заключение обзора сформулирована цель и поставлены задачи исследоваття

Во второй главе приведены данные об исследуемых образцах, описана методика выполненных экспериментов.

Исследовались аморфные сплавы на основе кобальта системы Co-Fe-Si-B, в гом числе сплавы с добавками хрома и марганца: Co-Fe(9-SiL.|;rBio - 84КСР; Со-Г'ез 7-Siu 4-Сп 7-Вц 2 - 84КХСР; Co-FeJ2-SÍ2rMn3 ,-В|57 ~ 86КГСР, а также аморфные сплавы на основе железа - Ге-Гг^-Вн и Fe-Nb-Si|4-B7 Сплавы были получены традиционным методом спиннинговаиия и представляли собой ленты шириной 13 мм (сплавы на основе Со) и 8мм (сплавы на основе Fe) и толщиной 20-30 мкм. Все дальнейшие исследования, а также облучение образцов проводились с внешней (не примыкающей к барабану) стороны аморфной ленты.

Исходные образцы, согласно рентгендифрактометрическим данным, находились в аморфном состоянии.

Далее сплавы облучали в ионном ускорителе «Vita» ионами Arf с энергией 30 кэВ и плотностью тока 50 мкА/см (что соответствует скорости создания смещений в материале 10|4сна/см2с) до флюснса 1.510 ион/см2 при различных температурах мишени (100-600°С). В данной установке ионизация нейтральных атомов - аргона осуществляется при помощи дугового электрического разряда с накальным катодом. Ионы извлекаются из области их генерации электростатическим полем, фокусируются и ускоряются до соответствующей энергии. Для сравнения сплавы также отжигали в вакууме 10"4 Па в течение 1 часа, что соответствует времени нахождения образца в ускорителе при облучении до данной дозы.

Кроме того, образцы подвергали лазерному облучению с использованием непрерывного ССЬ-лазера на специальной установке с непрерывным лазерным нагревом, обеспечивающей протяжку аморфной ленты через зону действия пучка с одновременным теплоотводом от нагретой ленты во вращающийся охлаждающийся металлический барабан. Сфокусированный лазерный пучок сканировали но поверхности ленты перпендикулярно направлению протяжки ленты с частотой 200-400 Гц. Диаметр лазерного пятна был равен 0,5 мм, диапазон мощности - 3 - 5 кВт, коэффициент отражения - 30 %.

Состояние образцов оценивалось рентгендифрактомегрически с помощью дифрактометра ДРОН-2.0 с компьютерной регистрацией и обработкой результатов. Для исследования выбрано мягкое Сг Ка-излучение (информативный слой составляет ~2мкм), поскольку предполагалось, что радиационно-поврежденный слой неоднороден. Кроме тот, измеряли

чикротвсрдость обращен на микротвердомере I РКП М-400А С^грукгуру пжже исследовали методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) на трансмиссионном микроскопе .1КМ-200СХ Температурные зависимости термоЭДС измерялись интегральным методом, в котором температуру Т1 одного из спаев термопары поддерживаю! все время постоянной, а разность потенциалов Е измеряют в зависимости ог температуры Т2 другого спая. Основой прибора для измерения термоЭДС послужил микротвердомер ПМТ-3. в котором алмазную пирамидку с держателем заменили приспособлением с иглой из вольфрама. В используемом приборе исследуемый образец приводился в контакт с вольфрамовой иглой, снабженной микронечыо.

Проводился также дилатометрический анализ образцов

В третьей главе представлены резутьтаты исследования процесса кристаллизации в аморфных сплавах на основе кобальта и желе и в радиационном ноле, под влиянием лазерною воздейавия. а также при тжме.

При кристаллизации данных сплавов обнаружен существенный сдвиг (200°-300°С) начала радиационно-индуцированной кристаллизации в область более низких температур по сравнению с началом кристаллизации при температурном воздействии

На рис. 1 приведены рентгенограммы сплава Со-Рс^-Я] ид-Вц,, в облученном и отожженном состоятши при различных температурах облучения и отжига. Как видно из рисунка, при облучении кристаллизация начинается нри температуре мишени 100°С. С повышением температуры облучения дифракционные пики становятся значительно уже, что указывает на увеличение размера кристаллических образований. Кристаллизация при отжиге аморфных образцов этого сплава начинается при существенно более высоких температурах - при 200°С сплав все еще остается аморфным, а при 300°С начинается интенсивная кристаллизация, причем с самого начала дифракционные пики кристаллических фаз заметно более узкие, чем нри облучении Это означает, что кристаллические образования при отжиге больше по размеру.

Можно предположить, что такой значительный температурный сдвиг нельзя объяснить только радиационным ускорением процесса кристаллизации; по-видимому, он связан с различиями кинетики фазообразования в радиационном поле и при отжиге аморфных сплавов.

Дифрактограммы аморфного сплава (_о-Ке4 14 <)-Н |п до и после лазерного облучения сканирующим непрерывным лазерным пучком различной мощности показаны на рис. 2 При небольших мощностях сплав остается аморфным. Однако, при некоторой промежуточной мощности появляются линии кристаллических фаз - борид и твердый раствор кобальта, те те же фазы, что и при облучении ионными пучками.

При увеличении мощности лазерного облучения количество линий, соответствующих кристаллическим фазам, уменьшается - остается лишь линия борида кобальта, при дальнейшем увеличении мощности остается только аморфное гало. И лишь при максимальной мощности (вблизи ючки плавления

сплава) вновь наблюдается кристаллическая линия борида кобальта Эго приводит к выводу, что в случае лазерной обработки имеет место сложное переплетение температурного и радиационного воздействия

ИСХОДНЫЙ Т

200°С

К т

л "V:

300"С

I-1-1—1-1 I-1-

дгивяяявя

20, град

300"С ^

я г

—1-П-1 I

■ б Я Я

б)

■ ЕЯ

28,град

Рис. I. Дифракто1 раммы сплава Со-Ре., ^¡^-Вш, полученные а) после облучения ионами Аг\ б) после термической активации

^ - бориды (СоВ, Со2В. С03В), ^ - твердый раствор кобальта, | -

Кристаллизация сплавов во всех случаях сопровождалась их сильным упрочнением, при этом наблюдается следующая особенность. В случае термической кристаллизации максимум микротвердости совпадает с началом появления дифракционных пиков. Однако при кристаллизации в радиационном поле картина другая - максимум микротвердости, соответствующий почти двукратному упрочнению, для всех исследованных сплавов сдвинут в область более высоких температур по сравнению с началом кристаллизации, т.е. сплав оказывается наиболее твердым в аморфно-кристаллическом состоянии, при определенном соотношении объемных долей аморфной и кристаллической фаз и при определенных размерах кристаллитов. Очевидно, что это связано с отличиями фазообразования в радиационном ноле и при отжиге На рис. 3, в качестве примера, приведена зависимость микротвердости от температуры облучения для сплава Со-Ре4 т^и^Вю (температура начала ралиационно-индуцированной кристаллизации этого сплава по дифракционным данным равна Ю0°С).

!

•20

Рис. 2. Дифрактограммы (Сг Ка излучение) аморфного сплава Со-Рв4 9-8514 9-Вю,

Ти лазерном воздействии различной мощности - бориды (СоВ, С02В, С03В), | - твердый раствор кобальта, | - Со^

Рис. 3. Зависимость микротвердости сплава Со-Ре4 9-8^4 9-В10 от температуры облучения

При исследовании сплавов на основе кобальта (сплав с добавлением марганца) был обнаружен эффект, который мы назвали явлением возврата. Как уже говорилось, радиационно-индуцированная кристаллизация и кристаллизация при отжиге имеют заметные отличия, что проявляется, во-первых, в снижении температурного порога формирования кристаллических зародышей в радиационном поле, и, во-вторых, в изменении распределения кристаллических зародышей и их размеров, что проявляется в смещении максимума микротвердости. Начало кристаллизации в сплаве с марганцем происходит при 200°С при облучении и только при 500°С при отжиге. Какова

природа превращений в аморфном сплаве в интервале температур от начала радиационно-индуцированной кристаллизации до начала кристаллизации при отжиге? Для выяснения этого были проведены пострадиационные отжиги сплава в этом температурном интервале.

На рис. 4 показана дифрактограмма сплава с марганцем, облученного при 200°С. Видно из дифрактограммы, что в сплаве началась кристаллизация - на фоне гало появились дифракционные пики соответствующие появлению кристаллических фаз. Далее проводился отжиг этого сплава при температурах более высоких, чем температура мишени при облучении (250° и 300°С), но меньших, чем температура начала кристаллизации при отжиге (500°С). Оказалось, что такие отжиги приводят к «возврату» - сплав возвращается к аморфному состоянию, на дифрактограмме снова наблюдается гало. Здесь обнаруживается некоторая аналогия с результатами, полученными в экспериментах по механическому сплавлению, где также наблюдали амортизацию при нагреве. В этом случае аморфизация смеси порошков Ni и Zr, проводимая механической активацией в шаровой мельнице, прерывалась нагревом в калориметре. В процессе этого нагрева отмечено продолжение аморфизации той части смеси, которая не успела аморфизоваться при обработке в мельнице.

м

Тобл.=200°С

Тобл.=200°С Тотж.=250°С

Тобл.=200°С Тотж.=300°С

-1-1-1-

60 70 80 20, град

Рис. 4. Дифрактограммы (Сг Ка- излучение) аморфного сплава Со-Рез Мпз 1-Вц 7 при пострадиационном отжиге Т - бориды (СоВ, Со2В, СозВ), } - твердый раствор кобальта

Явление возврата в аморфное состояние при пострадиационном отжиге было подтверждено электронно-микроскопическими экспериментами. На рис. 5 представлена электронограмма и темнопольное изображение сплава Со-Рез 2812 5-Мп3 ГВ]5 7, облученного при 200°С, т.е. при температуре начала радиационно-индуцированной кристаллизации. На элекгронограмме на фоне гало, соответствующего аморфному сплаву, видны рефлексы от частиц

выделяющегося борида (Со3В) и твердого раствора. На темнопольном изображении видны частицы фазы Со3В, которые имеют характерную "полосчатую" структуру и, кроме этого, очень мелкие частички неизвестной природы, распределенные по аморфной матрице.

Рис. 5. Электронограмма и темнопольное изображение для образца сплава Со-Fe3.2-Si2.5-Mn3.1-Bu 7, облученного при 200°С. Увеличение 100000

Рис. 6. Электронограмма и темнопольное изображение для образца сплава Со-Ре3 2-812 5-Мпз 1-В157, полученные после пострадиационного отжига при температуре 300°С. Увеличение 100000

Электронограмма и темнопольное изображение этого сплава после пострадиационного отжига при температуре 300°С изображены на рис. 6. На электронограмме линия аморфного гало «чистая», без рефлексов от кристаллических зародышей, а на темнопольном изображении видно, что полностью исчезли мелкие частицы, а частицы метастабильного борида С03В уменьшились и частично растворились в аморфной матрице.

Таким образом, при пострадиационном отжиге аморфного сплава на основе кобальта с добавкой марганца происходит возврат материала, в котором уже началась кристаллизация, в аморфное состояние.

Предположительно, в основе этого явления лежит разрушение зародышей кристаллических фаз, образующихся с участием радиационных дефектов в аморфной матрице. Можно полагать, что в процессе пострадиационного отжига радиационные дефекты уходят на стоки. *

Для оценки изменений электронной подсистемы аморфных сплавов в процессе кристаллизации были проведены измерения температурных зависимостей термоЭДС.

О состоянии электронной связи можно судить по абсолютному коэффициенту термоЭДС БСГЭ'мШ/сГГ, который представляет собой наклон температурной зависимости термоЭДС при данной температуре измерения. Из теории известно, что для переходных металлов абсолютный коэффициент термоЭДС зависит от плотности состояний на поверхности Ферми. Таким образом, измерение величины $ в исследуемых образцах дает возможность судить о качественном изменении состояния металлической связи.

Зависимость термоЭДС от температуры измерения облученных и отожженных образцов сплава Ре-Сг^-Вц приведена на рис. 7. Видно, что при переходе от аморфного состояния к кристаллическому наклон кривых, и, следовательно, абсолютный коэффициент термоЭДС, резко меняется. Эти изменения свидетельствуют об увеличении вклада коваленгной составляющей • некоторой "диэлектризации" сплава. Однако, изменения наклона кривых температурных зависимостей термоЭДС появляются при температурах существенно выше, чем температура при которой регистрируются первые ]

рентгеновские пики, этот сдвиг составляет 200°С.

Подобный эффект изменения электронной подсистемы был зарегистрирован также для аморфного сплава на основе железа несколько *

другого состава - Ре77№281]4В7. В этом случае использовался метод мессбауэровской спектроскопии в геометрии обратного рассеяния с регистрацией конверсионных электронов или резонансного рентгеновского излучения, дающих информацию с глубины образца 2000 А и 15 мкм, соответственно.

Анализ мессбауэровских спектров показал, что в облученном сплаве происходят необратимые изменения, в результате которых образуются области выделений, похожие по мессбауэровским параметрам на кристаллические фазы этого сплава, но только с гораздо большим значением изомерного сдвига. Увеличение изомерного сдвига говорит об уменьшении электронной плотности

ю

на ядре атомов Ре, что также свидетельствует об изменениях в шектрониой подсистеме.

Для аморфных сплавов на основе кобальта изменений в электронной подсистеме при кристаллизации обнаружено не было.

Можно высказать предположение, что данное обстоятельство связано с отличиями электронной подсистемы железа (ОЦК структура) и кобальта, поскольку считают, что в материалах с ОЦК структурой более существенна доля ковалентной связи.

б)

Рис. 7. Зависимость термоЭДС сплава Ре-Сгц-Ви, облученного (а) и 01 ожженного (б) при различных т емпературах, о г температуры измерения

Кристаллизация аморфных сплавов обычно представляет собой двустадийный процесс. Для аморфных сплавов на основе кобальта и железа были проведены дилатометрические исследования. Результаты тюго эксперимента говорят о том, что и в случае аморфных сплавов на основе кобальта, и в случае сплавов на основе железа кристаллизация протекает в два этапа, на кривых температурной зависимости КТР наблюдается два максимума.

Четвертая глава посвящена исследованию эффекта дальнодействия -

и

аномально глубокого проникновения фронта радиационных повреждений в вещество в кристаллических, керамических и аморфных материалах.

Данный эффект длительное время находится в центре внимания исследователей взаимодействия излучения с веществом, поскольку он тесно связан с природой процессов, индуцированных облучением

Имеются многочисленные косвенные указания на то обстоятельство, что радиационные повреждения проникают значительно глубже, чем это предсказывается существующими моделями. При расчетной глубине проникновения облучающих ионов и радиационных точечных дефектов на расстояния порядка сотни ангстрем радиационно-измененный слой может простираться на глубины в десятки и сотни микрон, что показано различными методами исследования. Поскольку природа эффекта не может считаться выясненной, представляет интерес исследование дальнодействия в материалах различной природы, поскольку это позволяет глубже изучить процессы взаимодействия излучения с веществом.

• Примером проявления данного эффекта являются результаты, полученные в наших экспериментах для облученного кристаллического сплава типа нимоник (Ni-Cr-Fe-Mo-Ti-Al). Были сделаны поперечные сечения по диаметру облученного пятна, при этом исследовалось изменение структуры и свойств сплава по глубине образца.

Сплав предварительной термообработкой был приведен в состояние твердого раствора Известно, что при старении данного сплава образуется когерентно связанная с матрицей у'-фаза, упрочняющая материал. При воздействии ионами аргона вблизи облученной поверхности образовался слой выделений этой фазы, по-видимому, вследствие радиационно-стимулированного распада твердого раствора. Слой имеет четкую границу, толщина его составляет 30 мкм, что на несколько порядков превышает глубину радиационно-поврежденного слоя, предсказываемую теорией.

Изменение микротвердости после облучения произошло в приповерхностном слое протяженностью 30 мкм, что совпадает с величиной слоя выделений у'-фазы.

• Эффект дальнодействия также был обнаружен в керамическом сплаве ВК8. При исследовании поперечных сечений облученных образцов этого сплава было обнаружено, что изменение микротвердости произошло не только на поверхности материала, но и в приповерхностном слое, протяженностью 30 -40 мкм.

При металлографическом исследовании поперечных срезов облученных образцов обнаружено, что при радиационном воздействии в этом сплаве образуется «радиационный белый слой» (слой измененной травимости), толщина которого примерно совпадает с глубиной радиационно-упрочненного слоя.

• При исследовании аморфных сплавов на основе железа и кобальта также был обнаружен эффект дальнодействия. Образцы этих сплавов, облученные при температуре начала радиациоино-индуцированной 12

кристаллизации, исследовались рентгенографическим методом.

Толщина аморфных лент исследуемых сплавов, как уже говорилось, составляла 20-30 мкм, т.е. существенно превышала теоретическую глубину проникновения радиационных повреждений Рентгенограммы снимались в облученном пятне, а также рядом с пятном с нсоблученной и облученной стороны Было обнаружено, что с обратной стороны облученного пятна наблюдаются те же линии кристаллических фаз, что и в нятне с облученной стороны, но меньшей интенсивности. Это значит, что при облучении аморфных сплавов ионами Аг+ толщина радиационно-поврежденного слоя составляет не менее 20-30 мкм. На рентгенограммах, снятых рядом с пятном с облученной и необлученной стороны, наблюдается аморфное гало, как в исходном необлученном образце. Результаты этого эксперимента приведены на рис. 8.

Таким образом, можно утверждать, что в исследованных аморфных сплавах имеет место эффект дальнодействия - толщина радиационно-поврежденного слоя составляет величину не менее 20-30 мкм при расчетной глубине проникновения облучающих ионов и радиационных точечных дефектов на расстояния порядка сотни ангстрем.

облученная сторона пеоблученная сторона

в пятне

иМ. рядом С ПЯТНОМ .^Hit

ss и а я i5 » es г <• и и в • е

26, град 26, град

Рис. 8. Дифрактограммы сплава Fe-Сгц-Вц, полученные с облученной и необлученной стороны образца

Итак, при исследовании образцов различных материалов, облученных ионами, как представляется, получены прямые доказательства существования глубоких радиационно-измененных слоев, толщина которых на порядки превышает величины, предсказываемые теорией. Эти доказательства получены различными методами для кристаллических (сплав нимоник Ni-Cr-Fe-Mo-Ti-А1), керамических (сплав ВК8) и для аморфных материалов (сплавы Co-Fe49-Si|49-B|0; Co-Fe37-Si|2 4-Cr3 7-Bii2; Co-Fe32-Si2,-Mn3rBij7, Fe-Cru-B,}). Понимание природы этого эффекта требует дальнейшего тщательного исследования.

'Эффект дальнодействия, кроме несомненного практического значения,

13

играет важную фундаментальную роль в развитии теории взаимодействия излучения с веществом Возможно, данный эффект есть внешнее проявление различных радиационно-индуцированных процессов, в зависимости от типа материала и уровня радиационного воздействия. Совокупность приведенных фактов позволяет предполагать, что в случае металлов и при высоких уровнях радиационного повреждения, как в наших экспериментах, в основе эффекта лежат радиационно-индуцированиые кооперативные процессы, при которых реализуется гидродинамическое течение в материале, пересыщенном точечными дефектами.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

• Проведено комплексное исследование процессов радиационно-индуцированной кристаллизации для аморфных сплавов на основе железа и кобальта.

• Обнаружено, что начало радиационно-индуцированной кристаллизации, сдвинуто в область более низких температур по сравнению с кристаллизацией при отжиге, что предположительно вызвано различиями в механизмах фазообразования.

• Максимальное упрочнение сплавов при кристаллизации в случае радиационного воздействия сдвинуто в область более высоких температур, что, по-видимому, связано с определенным размером кристаллических образований.

• Впервые обнаружено явление возврата аморфного состояния в процессе пострадиационного отжига аморфных сплавов на основе кобальта - отжиг в температурном интервале между началом радиационно-индуцированной кристаллизации и началом кристаллизации при отжиге приводит к растворению образовавшихся после облучения кристаллических образований и возвращению материала в аморфное состояние.

• Показано, что в результате кристаллизации аморфных сплавов на основе железа существенно изменяются характеристики электронной подсистемы -уменьшается плотность электронных состояний. В сплавах на основе кобальта подобный эффект не наблюдается.

• Изучен эффект дальнодействия при ионном облучении (эффект аномально глубокого проникновения фронта радиационных повреждений в вещество) для металлических, металлокерамических и аморфных материалов. Установлено, что что явление носит универсальный характер для материалов различной природы.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах.

1. Структурные изменения в твердом сплаве ВК8 при ионном облучении / А Н. Иванов, B.C. Хмелевская, И.А. Антошина, А.Б. Коршунов // Перспективные материалы. - 2003. - №1. - С. 89-92.

2. Радиационная стабильность и свойства аморфных материалов на основе систем Fe-Co-Si-B и Fe-Cr-B, полученных закалкой из жидкого состояния / В Г. Малынкин, B.C. Хмелевская, И.А. Антошина и др. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования - 2004. - №12. -С. 65-70.

3. Кристаллизация аморфных сплавов на кобальтовой основе в радиационном поле и явление возврата аморфной фазы / B.C. Хмелевская, B.C. Крапошин, И.А. Антошина и др // Материаловедение. - 2005 - №3. - С. 23-29.

4. Антошина И.А., Хмелевская B.C. Радиационно-ипдуцированная кристаллизация аморфных материалов // Радиационная физика металлов и сплавов: Тезисы докладов V Международного Уральского Семинара,-Спежинск, 2003. - С. 67.

5. Антошина И.А., Хмелевская B.C. Особенности кристаллизации аморфных материалов на основе железа и кобальта в радиационном пале // Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий: Тезисы докладов на Международном семинаре. - Обнинск, 2003.-С. 16-17.

6. Радиационная стабильность и свойства аморфных материалов на основе систем Fe-Co-Si-B и Fe-Cr-B, полученных закалкой из жидкого состояния / В.Г. Малынкин, B.C. Хмелевская, И.А. Антошина, М.А. Маряхин // Взаимодействие ионов с поверхностью: Материалы Международной конференции. - Звенигород, 2003. - С. 170-173.

7. Антошина И.А. Радиационно-ипдуцированная кристаллизация аморфных сплавов на основе железа и кобальта // Сборник тезисов десятой Всероссийской конференции студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-10). - М., 2004. - С. 1158-1159.

8. Хмелевская B.C., Крапошин B.C., Антошина И.А. Аморфно-кристаллические состояния, индуцированные облучением в сплавах на основе кобальта // Нанотехнологии и фотонные кристаллы: Материалы II Межрегионального семинара. - Калуга, 2004. - С. 253-254.

9. Радиационно-индуцированная кристаллизация аморфных сплавов на основе железа и кобальта, полученных закалкой из жидкого состояния / B.C. Хмелевская, В.Г. Малынкин, И.А. Антошина, Т.В. Тарасова // Труды регионального конкурса научных проектов в области естественных наук. -Калуга, 2003. - Вып. 4. - С. 72.

10. Khmelevskaya V.S., Antoshina I.A. Radiation-induced transformations in Co-based amorphous alloys // Physics of Electronic materials: 2M International Conference Proceedings. - Kaluga, 2005. - P. 64.

11. Антошина И. А. Структурные превращения при кристаллизации аморфных сплавов на основе железа и кобальта при радиационном воздействии // Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий: Тезисы докладов на Международном семинаре. - Обнинск, 2005. - С. 64-65.

is

12 Процессы структурной перестойки в аморфном сплаве после облучения ничконергегичеекими ионами 4 Аг / А.А Новакова, Д.С. Голубок, В С. Хмелевская, И. А Антошипа // Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий: Тезисы докладов на Международном семинаре. - Обнинск, 2005. - С. 89-90.

Антошина Ирина Александровна

Структурные превращения в аморфных сплавах на основе кобальта и железа, индуцированные ионным облучением

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Подписано в печать "¿2 "ШУНИ 2005г. Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага типографская № 2. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1.0. Уч.-изд. л. 1.0. Тираж 100 экз. Заказ №2.^/0

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана Калужский филиал 248600, г. Калуга, ул. Баженова, 4.

*78308

РНБ Русский фонд

2006-4 18438

г

Введение.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Структура и свойства аморфных сплавов.

1.1.1. Структура аморфных сплавов.

1.1.2. Свойства аморфных сплавов.

1.2. Фазовые превращения в аморфных сплавах при нагреве.

1.2.1. Термическая стабильность.

1.2.2. Термически активированная кристаллизация аморфных сплавов

1.3. Влияние облучения на структуру и свойства аморфных сплавов.

1.3.1. Облучение нейтронами и электронами.

1.3.2. Облучение гамма-квантами.

1.3.3. Импульсная лазерная обработка.

1.3.4. Ионное облучение.

1.4. Эффект дальнодействия при ионном облучении.

2. ОБРАЗЦЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

2.1. Образцы.

2.2. Облучение.

2.3. Рентгенографическое исследование.

2.4. Измерение термоэлектродвижущей силы.

2.5. Мессбауэровская спектроскопия на поглощение у-квантов и конверсионная электронная микроскопия.

2.6. Дилатометрические измерения.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Исследование аморфных сплавов на основе кобальта.

3.1.1. Рентгендифракционный анализ.

3.1.2. Измерения микротвердости.

3.1.3. Кристаллизация аморфных сплавов под воздействием лазерного облучения.

3.1.4. Измерения температурных зависимостей термоЭДС.

3.1.5. Явление возврата в аморфное состояние при пострадиационном отжиге.

3.2. Исследование аморфных сплавов на основе железа.

3.2.1. Рентгендифракционный анализ.

3.2.2. Измерения микротвердости.

3.2.3. Измерения температурных зависимостей термоЭДС.

3.2.4. Исследование сплава Рс77№28й4В7.

3.2.5. Результаты электронномикроскопического исследования аморфных сплавов на основе железа.

3.3. Дилатометрические измерения.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЭФФЕКТА ДАЛЬНОДЕЙСТВИЯ В КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ, КЕРАМИЧЕСКИХ И АМОРФНЫХ МАТЕРИАЛАХ.

4.1. Экспериментальные наблюдения эффекта дальнодействия в сплаве нимоиик (Ni-Cr-Fe-Mo-Ti-Al).

4.2. Экспериментальные наблюдения эффекта дальнодействия в iMeTarui0KepaMH4ecK0M сплаве ВК8.

4.3. Наблюдение эффекта дальнодействия в аморфных сплавах на основе железа и кобальта.

В настоящее время большое внимание уделяется всестороннему изучению нового класса магнитных материалов - аморфных магнитомягких сплавов (ЛМС). Уникальное сочетание высоких магнитных, электрических, механических и др. свойств делает перспективным применение AMC во многих отраслях промышленности.

Аморфные сплавы - это материалы с высокой прочностью и коррозионной стойкостью; это и магнитомягкие материалы, у которых высокая магнитная проницаемость, отвечающая уровню проницаемости лучших пермаллоев, сочетается с высокой прочностью и износостойкостью и у которых потери на перемагничивание во много раз ниже, чем в соответствующих кристаллических аналогах; это материалы с особыми электрическими свойствами (резисторные материалы) и сверхпроводники с высокой пластичностью; это и материалы с инварными и с особыми упругими и акустическими свойствами (элинвары, материалы с высоким коэффициентом магнитомеханической связи); это и материалы для припоев и т.д. Применение аморфных сплавов, в том числе, на основе кобальта и железа позволяет повысить эффективность современных устройств, работающих на высоких частотах, и способствует миниатюризации электронного и электрического оборудования.

Можно выделить по крайней мере три основные причины, определяющие целесообразность применения в широких масштабах аморфных сплавов в современной промышленности:

• Повышение качества традиционной продукции вследствие применения аморфных сплавов, обладающих более высокими служебными характеристиками, чем кристаллические материалы, и возможность создания устройств нового поколения, основанных на уникальном комплексе свойств, характерных только для этого класса материалов;

• Замена кристаллических материалов на основе дефицитных металлов аморфными сплавами, состоящими из более доступных компонентов;

• Переход от традиционной многоступенчатой, трудоемкой технологии получения конечного продукта (ленты, проволоки) к новой высокопроизводительной и материало- и энергосберегающей технологии получения изделий непосредственно из расплава.

Аморфные металлы можно использовать как материалы, имеющие высокие характеристики прочности и пластичности.

В химическом отношении эти металлы являются более активными, чем кристаллические. Однако, те аморфные сплавы, которые содержат хром и другие элементы, способствующие формированию пассивирующей пленки, обладают знач1ггелыюй коррозионной стойкостью.

Аморфные сплавы, содержащие большие количества магнитных элементов, могут обладать довольно высокой индукцией насыщения. Поскольку аморфные материалы не имеют дефектов, повышающих сопротивление движению границ доменов, и в них отсутствует кристаллографическая анизотропия, то они представляют собой превосходные практически шотропные магшгтомягкие материалы. Кроме того, магнитное состояние аморфных сплавов можно изменял» непрерывно, в широком диапазоне варьируя их химический состав. Поэтому можно получать сплавы с заранее заданными магнитными характеристиками, что является существенным преимуществом аморфных материалов.

Среди аморфных металлических материалов магнитные материалы применяются наиболее широко. Они используются для изготовления магнитных экранов, магнитных головок, микрофонов, различных элементов звуковоспроизводящих устройств, магнитострикционных линий задержки, фильтров, сердечников управляющих обмоток и т.д.

На сегодняшний день известно довольно большое число способов, позволяющих получать аморфные материалы. Можно выделить три основные группы методов получения аморфных структур:

• осаждение металла из газовой фазы;

• затвердевание жидкого металла (методы закалки га жидкого состояния);

• введение дефектов в металлический кристалл.

Наиболее распространенными методами получения аморфных материалов являются методы закалки из жидкого состояния, так как они позволяют получить металлические аморфные порошки, тонкие проволоку и ленту.

Многокомпонентные аморфные сплавы привлекают внимание в связи с практическим использованием магнитомягких аморфных и нанокристаллических материалов, массивных аморфных материалов, а также в связи с решением научных проблем по влиянию многокомпонентного взаимодействия на повышение аморфизирующей способности и процессы наноструктурирования. Особенности многокомпонентного взаимодействия могут быть выявлены, в частности, при исследовании структуры метастабильных фаз, близких но составу к исходным, образующихся на начальных стадиях кристаллизации аморфных сплавов.

Для аморфного состояния, которое можно рассматривать как предельный случай термодинамической нестабильности для твердых металлических систем, присуща как идеальная атомно-структурная однородность, обусловленная отсутствием перечисленных выше дефектов с высоколокалгаованной избыточной энергией, так и идеальная фазовая (химическая) однородность. Аморфные сплавы, независимо от концентрации компонентов, представляют собой однофазную систему, состоящую из пересыщенного твердого раствора, атомная структура которого аналогична атомной структуре переохлажденного расплава. Вследствие этого аморфные сплавы обладают высокой микро- и макрооднородностыо - в них отсутствуют такие источники фазовой неоднородности, как избыточные фазы, ликвация, различного рода сегрегации, т.е. сильно отличающиеся по атомному строению и химическому составу объемы.

Таким образом, аморфные металлические сплавы - это системы, в которых отсутствует дальний порядок в расположении атомов и которые обладают идеальной атомно-структурной и фазовой однородностью. Именно эти особенности предопределяют характерный только для аморфных сплавов комплекс физических, механических и химических свойств.

Известно, что одной ш важных структурных особенностей аморфных сплавов по сравнению с их кристаллическими аналогами является наличие в аморфном состоянии свободного объема, величина которого составляет около 12%. Свободный объем в аморфных сплавах включает структурно-обусловленную часть свободного объема, которая является неотъемлемой характеристикой аморфного состояния, входя в состав атомных комплексов, определяющих топологические и композиционные характеристики аморфного состояния. Эта часть свободного объема удаляется только после кристаллизации сплавов. Категория избыточного свободного объема рассматривается в качестве дефектов структуры, удаление которых не ведет к изменению характеристик аморфного состояния. В то же время эволюция именно этой мобильной составляющей свободного объема существенно влияет на физико-механические свойства аморфных сплавов и на кинетику их кристаллизации.

Переход аморфного состояния в стабильное кристаллическое может происходить через последовательность метастабильных состояний, причем кристаллизация аморфных сплавов представляет большой научный и практический интерес, т.к. свойства сплава при переходе из аморфного состояния в закристаллизованное изменяются настолько, что можно говорить о двух материалах одинакового химического состава с различными свойствами. При кристаллизации теряются многие ценные качества аморфных сплавов, что ограничивает область рабочих температур и сроков их эксплуатации. С другой стороны, управляемую кристаллизацию можно использовать для формирования особых, частично или полностью закристаллизованных материалов, например, таких как нанокристаллы, которые нельзя получить из жидкого или кристаллического состояний.

Изучение превращений, происходящих при кристаллизации и влияния на них химического состава, представляет не только познавательный интерес, но имеет важное практическое значение. В первую очередь развитие этих процессов тесно связано с проблемой термической стабильности аморфных материалов. Кроме того, контролируемая частичная или полная кристаллизация обеспечивают формирование такой структуры, которая может быть полезной для практических целей (в частности, в первом случае удается повысить высокочастотные магнитные свойства, во втором - создать сверхпрочные микрокристаллические материалы).

Существенно отличными могут быть условия кристаллизации в радиационном поле, например, при облучении нейтронными потоками или ионными пучками. Можно предположить, что в этом случае атомные кластеры, образующиеся в аморфной матрице перед кристаллизацией, формируются с участием радиационных точечных дефектов, в результате условия фазообразования изменяются. Облучение ионными пучками аморфных материалов может оказаться удобной технологией получения заданных неравновесных состояний, поскольку в этом случае мы можем контролировать температуру и уровень радиационного воздействия. Кроме того, исследование радиационно-индуцированных превращений при кристаллизации позволяет глубже изучить природу происходящих процессов.

Тема работы

В данной работе предметом исследования были структурные и фазовые изменения в аморфных сплавах, происходящие под влиянием ионного облучения при различных температурах мишени, и сравнение этих процессов с кристаллизацией, происходящей при обычном отжиге.

Цель работы

1. Комплексное изучение кристаллизации аморфных сплавов на основе кобальта и железа под воздействием пучков заряженных ионов, а также лазерного облучения и сравнение происходящих процессов с превращениями при обычном отжиге.

2. Исследование сопутствующих изменений свойств аморфных сплавов, относящихся как к ионной, так и к электронной подсистемам.

3. Изучение эффекта дальнодействия (аномально глубокого проникновения фронта радиационных повреждений в вещество при ионном облучении) для материалов различной природы, в том числе для керамических и аморфных сплавов.

Научная новизна

• Проведено комплексное исследование кристаллизации аморфных сплавов на основе кобальта и железа под воздействием ионного облучения (Аг+, 30 юВ).

• Впервые обнаружено явление возврата к аморфному состоянию при пострадиационных отжигах в температурном интервале между началом радиационно-индуцированной кристаллизации и кристаллизации при отжиге.

• При кристаллизации аморфных сплавов на основе железа обнаружено существенное изменение электронной подсистемы этих сплавов -абсолютный коэффициент термоЭДС значительно уменьшается, что косвенно свидетельствует о повышении вклада ковалентной составляющей связи -"диэлектризации" сплава. Данное явление подтверждено в экспериментах, выполненных методом ядерной гамма-резонансной спектроскопии (ЯГРС), где наблюдалось увеличение изомерного сдвига, т.е. уменьшение плотности электронных состояний в облученных образцах. В сплавах на основе кобальта подобный эффект не обнаружен.

• Проведены эксперименты по исследованию эффекта дальнодействия. Показано, что данный эффект носит универсальный характер -он наблюдается, кроме кристаллических, также в керамических и аморфных материалах.

Научная и практическая значимость работы

Полученные в данной работе экспериментальные результаты и сформулированные выводы позволяют продвинуться в понимании природы аморфного состояния, позволяют наметить пути радиационного модифицирования свойств аморфных сплавов и условия получения радиационно-стойких материалов.

Положения, выносимые на защиту

1. Обнаружены существенные отличия процессов фазообразования при кристаллизации аморфных сплавов на основе кобальта и железа с одной стороны, в радиационном поле и, с другой стороны, при отжиге, что проявляется в значительном температурном сдвиге начала кристаллизации при облучении.

2. Впервые обнаруженное явление "возврата" при пострадиационном отжиге сплавов на основе кобальта в температурном интервале между началом радиационно-индуцированной кристаллизации и кристаллизации при отжиге. Такая обработка приводит к растворению кристаллических зародышей и возврату вещества в аморфное состояние.

3. Экспериментально зарегистрированное изменение электронной подсистемы аморфных сплавов на основе железа в процессе кристаллизации. В сплавах на основе кобальта данный эффект не зарегистрирован.

4. Эффект дальнодействия - аномально глубокое проникновение фронта радиационных повреждений в вещество - имеет универсальный характер и наблюдается для материалов различной природы: кристаллических, керамических и аморфных.

Личный вклад автора

• Участие в постановке задач исследования, планировании экспериментов, обсуждении результатов и написании статей.

• Проведение экспериментов по исследованию структуры и свойств аморфных сплавов в процессе радиационно-шщуцированной кристаллизации и кристаллизации при отжиге, обработка полученных результатов.

Структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, основных выводов, списка цитируемой литературы из 120 наименований, содержит 143 страницы машинописного текста, включая 36 таблиц и 38 рисунков.

ВЫВОДЫ

• Проведено комплексное исследование процессов радиациоино-индуцированной кристаллизации для аморфных сплавов на основе железа и кобальта.

• Обнаружено, что начало радиационно-иидуцированной кристаллизации, сдвинуто в область более низких температур но сравнению с термически активированной кристаллизацией, что предположительно вызвано различиями в механизмах фазообразования.

• Максимальное упрочнение сплавов, связанное с кристаллизацией прн радиационном воздействии сдвинуто в область более высоких температур, что, по-видимому, связано с определенным размером кристаллических образований.

• Впервые обнаружено явление возврата аморфного состояния в процессе пострадиационного отжига аморфных сплавов на основе кобальта — отжиг в температурном интервале между началом радиационно-индуцированной и термически-активированной кристаллизации приводит к растворению образовавшихся после облучения кристаллических образований и возвращению материала в аморфное состояние.

• Показано, что в результате кристаллизации аморфных сплавов на основе железа существенно изменяются характеристики электронной подсистемы -уменьшается плотность электронных состояний.

• Изучен эффект дальнодействия при ионном облучении (эффект аномально глубокого проникновения фронта радиационных повреждений в вещество) для металлических, металлокерамических и аморфных материалов. Установлено, что это явление носит универсальный харакгер для материалов различной природы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведено комплексное исследование радиационно-иидупированной кристаллизации аморфных сплавов на основе железа и кобальта, сравнение процессов кристаллизации аморфных сплавов в радиационном иоле, при отжиге и при лазерном воздействии. Подобные эксперименты могут продвинуть нас в понимании физики происходящих процессов, а также и в развитии технологий радиационного модифицирования материалов.

Как показывают данные рентгеновской дифракции, начало радиационно-индуцированной кристаллшации сдвигается в область меньших температур по сравнению с началом кристаллизации при отжиге. Сдвиг может быть весьма значительным и составляет 100-300°С. Такая величина сдвига приводит к мысли, что облучение не просто интенсифицирует распад стеклообразного состояния, а изменяет схему фазообразования в сплавах, например, через формирование атомных кластеров с участием радиационных дефектов.

Экспериментально обнаружено, что фазовые превращения в аморфных сплавах существенно зависят от их химического состава.

При кристаллизации наблюдается сильное упрочнение и охрупчивание, достигающее максимума в узком диапазоне параметров, соответствующих фазовому превращению, т.е. в аморфно-кристаллическом материале при определенном размере кристаллических зародышей, армирующих матрицу. Причем, если при термически активированной кристаллизации максимум упрочнения совпадает с рентгенографически определенным началом кристаллизации (появление селективных пиков на фоне «гало»), то при радиационно-индуцированной кристаллизации этот максимум сдвинут к более высоким температурам, что по-видимому, соответствует определенному размеру кристаллических зародышей.

При лазерном воздействии кристаллизация аморфных сплавов происходит при некоторой промежуточной мощности лазерного пучка, при этих же параметрах наблюдается и максимальное упрочнение сплава.

Сплавы на основе кобальта были подвергнуты пострадиационному отжигу, в температурном интервале между началом радиационно-индуцированной кристаллизацией и температурой, при которой начинается термически активированная кристаллизация. В результате этих экспериментов было обнаружено явление «возврата» к аморфному состоянию, селективные пики на фоне аморфного «гало» исчезали, причем данные электронной микроскопии подтверждают это явление. Как видно из микрофотографий, на фоне аморфной матрицы появляются мелкие зародыши, которые в процессе пострадиационного отжига исчезают. Кроме того, о явлении возврата свидетельствует и вид электронограмм. Рефлексы, соответствующие кристаллическим образованиям, также исчезают.

Как уже говорилось, радиационно-индуцироваииая кристаллизация и кристаллизация при отжиге имеют заметные отличия, что проявляется, во-первых, в снижении температурного порога формирования кристаллических зародышей в радиационном поле, и, во-вторых, в изменении распределения кристаллических зародышей и их размеров, что проявляется в смещении максимума микротвердости.

Явление "возврата" подтверждает предположение о том, что фазообразование при радиационно-индуцированной кристаллизации происходит по другому механизму, с участием радиационных дефектов.

При кристаллизации аморфных сплавов на основе железа зарегистрированы существенные изменения в электронной подсистеме материала, причем эти изменения наблюдаются при температурах на 100°-150°С выше температуры начала кристаллизации и свидетельствуют об изменении характера электронной связи в материале.

В сплаве Ре-Сг^-В^ при измерении температурных зависимостей термоЭДС зарегистрировано значительное изменение наклона кривых Е(Т), т.е. изменение абсолютного коэффициента термоЭДС. По-видимому, обнаруженный эффект можно связать с уменьшением плотности электронных состояний на поверхности Ферми - "диэлектризацией" сплава.

Для сплава РеууМгБ^Ву были также зарегистрированы изменения в электронной подсистеме методом 51ГР. Анализ мессбауэровских спектров показал, что в облученном сплаве образуются области выделений, похожие по мессбауэровским параметрам на кристаллические фазы этого сплава, но с гораздо большим значением изомерного сдвига. Увеличение изомерного сдвига говорит об уменьшении электронной плотности на ядре атомов Ре, что также свидетельствует об изменениях в электронной подсистеме - "диэлектризации" сплава.

При кристаллизации аморфных сплавов на основе кобальта изменений электронной подсистемы не было обнаружено.

Можно высказать предположение, что данное обстоятельство связано с отличиями электронной подсистемы железа (ОЦК структура) и кобальта, поскольку считают, что в материалах с ОЦК структурой более существенна доля ковалентной связи.

Дилатометрические измерения подтверждают двустадийный процесс кристаллизации аморфных сплавов на основе железа и кобальта. На кривых зависимости КТР от температуры нагрева, для всех исследованных сплавов, наблюдается два максимума.

Методами оптической металлографии, рентгеновской дифракции и измерения свойств изучен эффект дальнодействия при ионном облучении металлических, металлокерамических и аморфных материалов. Установлено, что это явление носит универсальный характер.

С помощью металлографического исследования поперечных сечений облученных образцов различных материалов обнаружены «радиационные белые слои» - слои измененной травимости, прямо и однозначно иллюстрирующие эффект дальнодействия.

1. Судзуки К., Фудзнмори X., Хасимото К. Аморфные металлы / Под ред. Ц. Масумото М.: Металлургия, 1987. - 328 с.

2. Глезер A.M. Аморфные енлавы: вчера, сегодня, завтра // Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2001. - Т. 65, № 10. - С. 13821383.

3. Ковнеристый Ю.К., Осипов Э.К., Трофимова Е.А. Физико-химические основы создания аморфных металлических сплавов. М.: Наука, 1983. - 144 с.

4. Белащенко Д.К. Структура жидких и аморфных металлов. М.: Металлургия, 1985. - 141 с.

5. Белащенко Д.К., Хуонг Ф.К. Самодиффузия одиночных вакансий в однокомпонентном аморфном металле // ФММ. 1984. - Т. 57, № 6. - С. 10501056.

6. Белащенко Д.К. К теории самодиффузии в аморфных металлах // ФММ. 1982.-Т. 53,№6.-С. 1076-1084.

7. Губанов А.И. Квантово-электронная теория аморфных и жидких полупроводников. M.-JI.: АН СССР, 1963. - 384 с.

8. Френкель Я.И. Введение в теорию металлов. J1.: Наука, 1972. - 424 с.

9. Kazama N.S., Kameda М., Masumoto Т. Difference between the magnetic properties of amorphous and crystalline Co-B-Si // Physica B+C.- 1977.-V. 86-88. -P. 801-802.

10. Cargill G.S. Structure investigation of non-crystalline Ni-P alloys // J. Appl. Phys. 1970. - V. 41, №1. - P. 12-20.

11. Chien C.L., Hasegawa R. Spontaneous magnetization of ferromagnetic glasses // A1P Conf. Proc. -1976. V. 31. - P. 366.

12. Raebum S.J., Aldridge R.V. The Hall effect, resistivity and magnetic moment of amorphous and polycrystalline iron films //J. Phys. F. -1978. -V. 8. P. 1917-1928.

13. Cargill G.S., Cochrane R.W. Magnetization of amorphous CoP alloy spinwaves in noncrystalline ferromagnets // Phys. Rev. Lett. 1974. - V. 32. - P. 476478.

14. Chien C.L., Hasegavva R. T12 dependence of hyperfine field and spin-wave excitations in ferromagnetic metallic glasses // Phys. Rev. B. — 1977. -V. 16. — P. 2115-2123.

15. Olinuma S., Masumoto T. Local structural fluctuations in amorphous and liquid metals//Rapidly Quenched Metals.-1978.-V. l.-P. 197.

16. Hilzinger H.R., Kung W. Magnetic properties of amorphous alloys with low magnetostriction HI Magn. Magn. Mater. -1980. -V. 15-18. P. 1357.

17. Zero-magnetostriction and low field magnetic properties of Co-TM-Zr amorphous alloys (TM = V, Cr, Mo or W) / M. Nose, J. Kanehira, S. Ohnuma et al. // J. Appl. Phys. -1981.-V.52.-P. 1911.

18. Effects of annealing and fabrication conditions on the magnetic properties of the magnetic amorphous alloys / T. Mizoguehi, S. Haiia, H. Kato et al. // IEEE Trans. Magn. 1980. - V. 16, № 5. - P. 1147-1149.

19. Greer H.L. Effect of quench rate on the structural relaxation of a metallic glass//J. Maler. Sei.- 1982.-V. 17, №4.-P. 1117-1124.

20. Wang Zheu-Xi, Fong N.-Y. Magnetic and neutron small angles scuttering studies of amorphous Fe-Ni-Mo-B alloys //J. Magn. a. Magn. Mater. 1982. -V. 28, № 1-2.-P. 143-148.

21. Magnetostriction on magnetic and stress annealed Fe-B amorphous alloys / L. Potocky, R. Mlynek, E. Kisdi-Koszo et al. // Conf. Proc. Met. Glass. Budapest, 1980. -V.2. - P. 101-105.

22. Influence of toroid radius on magnetic properties of iron-based amorphous alloys and 6.5 wt.% Fe rapidly solidified ribbons / II. Shishido, T. Kan, Y. Ito, I I. Shimanaka// IEEE Trans. Magn. 1982. - V.18, №6. - P. 1412-1414.

23. Magnetostriction on magnetic and stress annealed Fe-B amorphous alloys / L. Potocky, R. Mlynek, E. Kisdi-Koszo et al. // Conf. Proc. Mei. Glass. Budapest, 1980.-V.2.-P. 101-105.

24. Nielsen H., Nielsen О. Amorphous metals with negative and positive AS espessially suited for investigation of field- and stress-induced magnetic anisotropy // Conf. Proc. Met. Glass. Budapest, 1980. - V. 2. - P. 95-100.

25. Luborsky F., Liebermann П., Walter J. The effect of ribbon thickness, composition and process changes on the properties of rapidly quenched metal-metalloid alloys // Conf. Proc. Met. Glass. Budapest, 1980. - V. 2. - P. 203-214.

26. Effect of processing conditions on physical properties of transition metal-metalloid metallic glasses / A. Lovas, E. Kisdi-Koszo, L. Potocky, L. Novak // J. Mater. Sci. 1987. - V. 22, №5. - P. 1535-1546.

27. Wang Y.J., Kronmuller H. The influence of the surphace conditions on the magnetic properties in amorphous alloys Fe40Ni40B20 and CosgNijoFesSinBir, // Phys. Stat. sol. 1982. - V. A70, № 2. - P. 415-421.

28. Analisis of the coercivity of amorphous ferromagnetic alloys / B. Groger, W. Beck, X.-Z. Dong et al. // J. Magn. a. Magn. Mater. 1982. - V. 26, № 1-3. - P. 264-266.

29. Stability and electrical transport properties amorphous TiNix alloys / H.-J. Guntherodt, M. Muller, R. Oberle at al. // Inst Phys. Ser. -1978. -V. 39. P. 436.

30. Федоров В.А., Ушаков И.В., Пермякова И.Е. Сравнительный анализ изменения пластичности отожженного металлического стекла ¿/-методом и методом микроиндеитирования // Материаловедение. 2003. - №8. - С. 21-24.

31. Глезер A.M., Молотилов Б.В. Структура и механические свойства аморфных сплавов. М.: Металлургия, 1992. - 208 с.

32. Egami Т. Structural relaxation on amorphous alloys Fe4oNi4oP|4B6 studied by energy dispersive X-ray diflraction //J. Mater. Sci. 1978. - V. 13. - P. 2587-2599.

33. Masumoto Т., Maddin R. The deformation of amorphous Pd-20at.%Si // Mater. Sci. and Eng. 1972. - V. 9, №3. - P. 153-162.

34. Игнатьева Е.Ю., Абросимова Г.Е., Аронин А.С. Фазовые превращения в аморфном енлаве Ni70Moi0P2o при нагреве // ФММ. 2003. - Т. 95, №6. - С. 65

35. Abrosimova G.E., Aronin A.S. Reversible Structural Changes on Heat Treatment of Amorphous Fc-B Alloys //J. of Rap. Solid. 1991. - V. 6. - P. 29-40.

36. Люборский Ф.Е. Аморфные металлические' сплавы. М.: Металлургия, 1987.-582с.

37. Phase transformation in Pd4oNi4oP2o alloy at heating / G.E. Abrosimova, A.S. Aronin, I. Zver'kova et al. // J. of Non-crystalline Solids. 1996. - № 208. - P. 139-144.

38. Garcia Escorial A., Greer A. Surface crystallization of Melt-Spun Pd40Ni4oP20 glass // J. Mater. Sci. 1987. - № 22. - P. 4388-4394.

39. Абросимова Г.Е., Аронин A.C., Серебряков A.B. Кристаллизация аморфных сплавов Со Fe - Si - В // ФММ. - 1989. - Т. 68, № 3. - С. 552-557.

40. Глазер А.А., Потапов А.П., Белозеров Е.В. Магнитные свойства аморфных сплавов системы Fe-Co-Si-B с различным содержанием бора // ФММ. 1986. - Т. 61, №5. - С. 893-897.

41. Kim С.О., Johnson W.L. Amorphous phase separation in metallic glasses // Phys. Rev. 1981. - V. 23B, № 1. - P. 143-147.

42. Yavari A.R. New amorphous Pb6oPd4o with split first X-ray halo and possible unmixing // Int. J. Rapid Sol. 1986. - V. 2. - P. 47-54.

43. Га1гжула H.H., Некрасов А.А. Исследование начальных стадий кристаллизации при нагреве аморфного сплава Co-Fe-Si-B // Металлофизика. -1984.-Т. 6, №1. С. 49-53.

44. Власова Е.Н., Молотилов Б.В. Последовательность структурных изменений при нагреве аморфных сплавов системы Co-Fe-Si-B // ДАН СССР. -1979.-Т. 249, №5.-С. 1112-1115.

45. Latuskiewicz J., Kulik Т., Matuja Н. Thermal stability of amorphous Co-Fe-Si-B, Co-Fe- В and Co-Si-B alloys //J. Mater. Sci. Letters. 1980. - V. 15. -P. 2396-2398.

46. Wolny J., Zajac W., Calka A. Recrystallization of amorphous C070.3I <e4.7Sii5Bio. Mossbauer spectroscopy and X-ray diffraction // Amorph. Systemsinvestigated by nuclear methods: Proc. of the Int. Conf. Balatonfured (Hungary), 1981.-P. 39.

47. Изменение магнитных свойств аморфных сплавов в процессе кристаллизации / В.И. Борисова, Т.В. Ефимова, С.В. Золкина и др. // Металлофизика. 1983. - Т. 5, №4. - С. 30 -34.

48. Глазер А.Л., Потапов Л.П. Влияние кристаллизации аморфного сплава Fe5Co7oSii5BIO на его магнитные свойства // ФММ. 1979. - Т. 48, № 6. - С. 1165 -1172.

49. Zaluska Л., Matyja И. Current pulse heating of Co-Fe-Si-B metallic glasses // Mat. Sci. Letters. 1987. - V. 89, № 1. - P. L11 - L13.

50. Власова E.H., Молотилов Б.В., Зайцева Г.А. Структура и магнитные свойства аморфных сплавов системы Co-Fe-Si-B // ФММ. 1982. - Т. 54, № 6. -С. 1095-1102.

51. Кристаллизация аморфного сплава Feg4Bi6 при нагреве с постоянной скоростью / В.И. Ткач, Т.Н. Моисеева, С.Г. Рассолов и др. // ФММ. 2003. - Т. 95, №3.-С. 52-58.

52. Mcllenry М.Е., Willard М.А., Laughlin D.E. Amorphous and nanocrystalline materials for applications as soft magnets // Progr. Mater. Sci. 1999. -V. 44.-P. 291 -433.

53. Нанокристаллизация в сплавах типа Finemet / В.В. Маслов, В.К. Носенко, JI.E. Тараненко, А.П. Бровко // ФММ. 2001. - Т. 91, №5. - С. 47-55.

54. Кестер У., Герольд У. Кристаллизация металлических стекол / Под ред. Г. Гюнтеродта и Г.М. Бека // Металлические стекла. М.: Мир, 1983. -456с.

55. Кинетика и механизм кристаллизации аморфного сплава Fe84Bi6 / В.И. Ткач, Т.Н. Моисеева, В.Ю Каменева, В.В. Попов // ФММ. 2001. - Т. 91, №1. -С. 56-62.

56. Donald I.W., Davias U.A. Prediction of glass forming ability of me-systems //J. Non-Cryst. Sol.- 1978. -V. 30,№1. -P. 77-86.

57. Томилин И.Л., Калошкин С.Д. Термодинамический анализ кристаллизации аморфных сплавов Fe-M-B // ФММ. 1989. - Т. 68, № 3. - С. 518525.

58. Лясоцкий И.В., Дьяконов Д.Л., Дьяконова Н.Б. Новые метастабильные фазы, обнаруженные при кристаллизации аморфных сплавов на основе Fe-B,P // ДАН. 1992. - Т. 324, №4. - С. 794-800.

59. Fine structure of Fe-Si-B alloys at the initial stages of crystallization from the amorphous state / N.B. Dyakonova, I.V. Liasotskii, E.N. Vlasova et al. // Adv. Perform. Mater. 1997. - V. 4. - P. 199-207.

60. Дьяконов Д.Л., Дьяконова Н.Б., Лясоцкий И.В. Образование метастабильной а-фазы при кристаллизации аморфных сплавов Fe67Cri8.xVxBi5 // ФММ. 1995. - Т. 80, № 4. - С. 119.

61. Исследование тонкой структуры для аморфных сплавов системы Fe-Si-B на начальных стадиях кристаллизации / Е.Н. Власова, Н.Б. Дьяконова, И.В. Лясоцкий и др. // ФММ. 1998. - Т. 85, № 4. - С. 129.

62. Кубические квазикристаллы в сплавах на основе железа / Н.Б. Дьяконова, И.В. Лясоцкий, Е.Н. Власова, Д.Л. Дьяконов // Известия Академии наук. Серия физическая. -2001. -Т. 65, №10. -С. 1436-1443.

63. Experimental evidence for and a projection model of a cubic quasi-crystal / Y.C. Feng, C. Lu, H.Q. Ye et al. // J. Phys.: Condens. Mater. 1990. - V. 2. - P. 9749.

64. A quasicrystal with inflation symmetry and no forbidden symmetry axes in a rapidly solidified Mg-Al alloy / P. Donnadieu, M. Harmelin, H.L. Su et al. // Z. Metallkd. 1997. - V. 88, № 1. - P. 33-37.

65. Метастабильные фазы в аморфизующихся многокомпонентных сплавах железа с металлоидами / И.В. Лясоцкий, Н.Б. Дьяконова, Е.Н. Власова и др. // Известия Академии наук. Серия физическая. 2001. - Т. 65, № 10. - С. 1428-1435.

66. Kramer Е.А., Johnson W.L., Cline С. The effects of neutron irradiation ona superconducting metallic glass //Appl. Phys. Lett. 1979.-V. 35.-P.815.

67. Neutron irradiation effects in amorphous Pd-Si alloy / II. Kayano, T. Mausumoto, S. Tomizavva, S. Yajima//Sci. Rep. RITU. 1977. -V. A26. - P. 420.

68. Klaumuser S., Schumacher G., Rentzsch S. Severe radiation damage by heavy ions in glassy Pd80Si2o H Acta. Metall. 1982. - V. 30. - P. 1493-1502.

69. Cline C.F., Hopper R.W., Johnson W.L. The changes of mechanical properties of amorphous Fe40Ni40Pi4B6 induced by neutron irradiation // Rapidly Quenched Metals. 1982. - V. 1. - P. 775.

70. Gerling R., Wagner R. Density of neutron irradiation and annealed amorphous Fe4oNi4oB2o // Scripta Metall. 1982. - V. 16. -P. 963-967.

71. Gerling R., Schumacher F.P., Wagner R. Severe radiation damage by heavy ions in glassy Pd80Si20 // Acta Metall. 1982. - V. 30. - P. 1493-1502.

72. Radiation effects in amorphous FexNi80.xPi4B6 / W.T. Franz, G. Steck, J.J. Kramer et al. // J. Appl. Phys. 1981. - V. 52. - P. 1883.

73. Пархоменко В.Д., Дубинин С.Ф., Теплоухов С.Г. Ближний атомный порядок в облученной быстрыми нейтронами аморфной лейте Tio.5Nio25Cuo.25 // ФММ. 2003. - Т. 95, № 1. - С. 52-54.

74. Neutron irradiation effects in amorphous Pd-Si alloy / II. Kayano, T. Masumoto, S. Tomizawa, S. Yajima // Sei. Rep. RITU. -1977. V. A-26. - P. 240.

75. Kiritani M. Electron-microscopical observation of growth in amorphous Fe75B25 alloy //J. of Materials Science. -1984. -V. 19, №10. P. 3375-3388.

76. Изменение ближнего порядка в аморфном сплаве C083.5Fe5.5Si8.5B15 облученном гамма-квантами высокой энергии / A.M. Шалаев, В.В. Полотшок, М.П. Круликовская и др. // Металлофизика. 1984. - Т.6, №4. - С. 80-83.

77. Особенности кристаллизации аморфных металлических сплавов системы Fe-Si-B под влиянием импульсных лазерных нагревов / В.В. Гиржон, A.B. Смоляков, Т.С. Ястребова, Л.М. Шейко // ФММ. 2002. - Т. 93, №1. - С. 64-69.

78. Khmelevskaya V.S., Malynkin C.G., Solov'ev S.P. Anomalous states inmetallic alloys induced by irradiation // Phase Trans. 1997. - V. 60. - P. 59-65.

79. Khmelevskaya V.S., Malynkin C.G., Solov'ev S.P. Non-equilibrium structures in irradiated metallic alloys // J. of Nucl. Mater. 1993. - V. 199. - P. 214220.

80. Khmelevskaya V.S., Kraposhin V.S., Malynkin C.G. Non-equilibrium states of solids and local restructuring of the crystal lattice induced by irradiation // Int. J. Non-Equillibrium Proc. 1998. - V. 10, № 3. - P. 323-331.

81. Хмелевская B.C., Крапошнн B.C., Малынкин В.Г. Неравновесные состояния и локальная перестройка кристаллической решетки, индуцированные ионным облучением // Поверхность. 1998. - № 6. - С. 95-102.

82. Влияние ионного облучения на магнитные свойства закаленных из жидкого состояния сплавов / B.C. Крапошнн, А.Ф. Прокошин, А.В. Суязов и др. // Материаловедение. 2003. - Т. 3, №72. - С. 30-35.

83. Nelson D.R., Widom M. Symmetry, Landau theory and polytope models of glass //Nucl. Physics. 1984. -V. B240. - P. 113-139.

84. Крапошнн B.C., Ильин А.И. Стеклообразные структуры в металлических сплавах, подвергнутых действию высокоэнергетических пучков // Поверхность. 1985. - №6. - С. 5-16.

85. Природа особенностей атомных функций радиального распределения металлических стекол / И.П. Боглаев, А.И. Ильин, B.C. Крапошнн и др. // Физ. и химия стекла. 1985. - Т. 11, №6. - С. 641-646.

86. Влияние ионно-лучевой обработки на магнитные свойства магнитомягких материалов / Б.К. Соколов, В.В. Губернаторов, IO.H. Драгошанский и др. // ФММ. 2000. - Т. 89, № 4. - С. 32-42.

87. Влияние многослойности доменной структуры на электромагнитные потери сплава Fe-3%Si / C.B. Жаков, Ю.Н. Драгошанский, Б.К. Соколов и др. // ФММ. 1987. - Т. 63, №3. - С. 502-511.

88. Зайкова В.А., Старцева И.Е., Филиппов Б.Н. Доменная структура и магнитные свойства электротехнических сталей. М.: Наука, 1992. - 272с.

89. Драгошанский Ю.Н. Физические механизмы динамического измельчения доменной структуры электротехнических материалов // ФММ. -1994.-Т. 77,№ 1.-С. 95-105.

90. Дубовицкая Н.В., Лариков Л.Н., Шматко O.A. Влияние облучения ионами аргона на структуру закаленного из жидкого состояния сплава Al -22% ат. Fe // Металлофизика и новейшие технологии. 1996. - Т. 18, №8. - С. 39-46.

91. Lindhard J., Scharff V., Shiott H.E. Range concepts and heavy ion-range // Mat.- Fis. Medd. 1963. - V. 33, № 14. - P. 1-42.

92. Томпсон M. Каналирование частиц в кристаллах // УФН. 1969. - Т. 99, №2. - С. 297.

93. Гусева М.И. Ионная имплантация в металлах // Поверхность. Физика, химия, механика. 1982. - № 4. - С. 27-30.

94. Быков В.Н., Малынкин В.Г., Хмелевская B.C. Эффект дальнодействия при ионном облучении // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика рад. повр. и рад. мат. 1989. - №3. - С. 45.

95. Мартыненко Ю.В. Эффек-ты дальнодействия при ионной имплантации // Итоги науки и техники. Пучки зар. част, и тв. тело. 1993. - Т. 7. - С. 82-112.

96. Пивоваров А.Л. Эффект дальнодействия при облучении металлов ионно-плазменными потоками // Металлофизика и новейшие технологии. -1994.-Т. 16,№ 12.-С. 3.

97. Бабад-Захрягшн A.A., Лагуткин М.И. Проницаемость водорода, гелия и аргона через молибден, вольфрам, медь, ст. 3 и Х18Н10Т // ФММ. -1987.-Т. 52, № 1.-С. 95-99.

98. Кузнецов Г.В. Влияние ионной бомбардировки на структурные и фазовые превращения при химико-термической обработке в тлеющем разряде //МиТОМ. 1987,-№ 11.-С. 21-27.

99. Распределение атомов примеси в железе, последовательно облученном ионами азота и бора / В.П. Гольцев, В.В. Ходасевич, В.В. Углов, Ю.С. Ковчур // Вести АН БССР. 1985. - № 4. - С. 21.

100. Таран A.A., Батуричева З.Б., Чайковский Э.Ф. Радиационные нарушения в монокристаллах вольфрама и молибдена, облученных ионами аргона // Поверхность. 1988. - №2. - С. 146.

101. Исследование свойств поверхности стали после ионной имплантации/ A.B. Федорова, Е.В. Васильева, Б.Г. Владимиров и др. // Поверхность. 1983. - № 8. - С. 123.

102. Duquette D.J., Krutenat R.C. The effects of low energy He+ induction on the surface structure of ordered Ni-base alloys // Phil. Mag. 1971. - V. 24, №192. -P. 1411-1421.

103. Черников В.П., Захаров А.П. Приповерхностные дефекты в молибдене, облученном низкоэнергетическими ионами водорода и гелия при 1500°С // Поверхность. Физика, химия, механика. 1984. - № 2. - С. 79-88.

104. Левинсон И.Б., Маслов Д.Л. Квазигидродинамическое поведение каскадов атомных столкновений // Поверхность. Физика, химия, механика. -1987.-№4.-С. 5.

105. Девятко Ю.Н., Тронин В.II. Механизм аномального проникновения точечных дефектов в облученный материал // Модиф. свойств констр. мат. пучками зар. част.: Материалы 1-ой Всес. конф. Томск, 1988. - С. 86.

106. Девятко Ю.Н., Рогожкин C.B., Тронин В.Н. Сферическая модель фазовых переходов в двухкомпонентных сплавах под облучением // Вопросы ат. науки и тех. Сер. Физ.рад. повр. и рад.мат. 1988. - Т. 1(43). - С. 24.

107. Девятко Ю.Н., Тронин В.Н. Восходящая диффузия вакансий и неустойчивость облучаемого вещества // ДАН СССР. 1983. - Т. 269. - С. 97101.

108. Инденоом В.Л. Новая гипотеза о механизме радиационно-стимулированных процессов // Письма в ЖТФ. 1979. - Т. 5, №.8. - С. 489.

109. Tetelbaum D.I., Kurilchik E.V., Latisheva N.D. Long-range effect at low-dose ion and electron irradiation of metals // Nucl. Instrum. and Meth. Phys. Res. B. 1997. - V. 127-128. - C. 153-156.

110. Кривелевич С. А. Нелинейные волны дефектов как возможная причина эффекта дальнодействия при ионной имплантации // Высокочист, вещества. 1995. - № 4. - С. 109.

111. Khmelevskaya V.S., Malynkin V.G. Anomalous states in metallic alloys induced by irradiation // Phase Transitions. 1997. - V. 60. - P. 59.

112. Хмелевская B.C., Малынкин В.Г. Диссипативные структуры в металлических материалах после облучения и других видов сильного воздействия // Материаловедение. 1998. - Т. 2. - С. 25.

113. Горелик С.С., Скаков Ю.А., Расторгуев JI.H. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. -М.: МИСИС, 2002. 360с.

114. Займан Дж. Электроны и фононы. М.: ИЛ, 1962. -488с.

115. Лифшиц Б.Г. Физические свойства металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1980.-320с.

116. Термоэлектродвижущая сила металлов / Ф.Дж. Блатт, П.А. Шредер, К.Л. Фойлз, Д. Дрейг. -М.: Металлургия, 1980. -247с.

117. Металловедение и термическая обработка стали: Справочник / Под ред. М.Л. Бернштейна, А.Г. Рахштадта. -М.: Металлургия, 1983. -352с.

118. Р1овакова А.А., Киселева Т.Ю. Мессбауэровский практикум. Методы мессбауэровской спектроскопии в физике твердого тела. М.: Физ. фак. МГУ, 2000.-30с.

119. Русаков B.C. Мессбауэровская спектроскопия локально неоднородных систем. Алматы: Принт., 2000. -431с.

120. Eckert J., Schultz, Urban К. Comparison of solid-state amorphization by mechanical alloying and interdiffusion in Ni-Zr // Mater. Sci. and Eng. 1991. - V. A134. - P. 1389-1393.