Самоорганизация и упорядочение в оксидных и силикатных системах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

ВАНИНА ЕЛЕНА АЛЕКСАНДРОВНА

САМООРГАНИЗАЦИЯ И УПОРЯДОЧЕНИЕ В ОКСИДНЫХ И СИЛИКАТНЫХ СИСТЕМАХ

01.04.07 — физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Благовещенск - 2006

Работа выполнена в Амурском государственном университете.

доктор физ.— мат. наук, профессор Иванов Лев Иванович

доктор физ.- мат. наук Астапова Елена Степановна

член - корреспондент РАН Холькин Анатолий Иванович

доктор физ.- мат. наук, профессор Михайлов Михаил Михайлович

доктор физ.- мат.наук, профессор Савченко Валерий Нестерович

Ведущая организация: Институт материаловедения ХНЦ ДВО РАН

Защита состоится 5 декабря 2006 г. в 10 часов на заседании регионального диссертационного совета ДМ 212.006.02 при Амурском государственном университете по адресу: 675027, Благовещенск, Игнатьевское ш., 21, ауд.109.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АмГУ.

Автореферат разослан 2006 года.

Ученый секретарь Диссертационного совета ДМ 212.006.02

Научные консультанты:

Официальные оппоненты:

Илья Евгеньевич Еремин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

С развитием атомной энергетики и лазерной техники растет потребность в диэлектрических керамических материалах и кристаллах, пригодных для использования в поле ядерных излучений. С середины восьмидесятых , годов в Амурском научном центре Дальневосточного отделения РАН, а с 2000 года в Амурском государственном университете по заданию Министерства Атомной Энергетики под руководством профессора Н.С. Костюкова проводятся систематические исследования радиационной стойкости керамики применительно к электротехническим изделиям для атомной энергетики. Методами рентгеноструктурного анализа, ИК-спектроскопии, электронной микроскопии, тегаюфизическими и электрофизическими методами комплексно изучаются структура и свойства керамических диэлектриков совместно с НИИ атомных реакторов (г. Димитровград). На основании этих научных изысканий и конструкторских разработок созданы герметичные кабельные вводы в зону локализации аварии для АЭС с реакторами типа ВВР, принятые Межведомственной комиссией из представителей Минатома, МВД, Госатомнадзора, РАН и утверждены технические условия на поставку этих изделий. На сегодняшний день продолжаются исследования для атомной энергетики по программе «Старт». Исследование, радиационной стойкости кристаллических материалов, работающих в устройствах квантовой электроники, микроэлектронике, и возможностей использовакйя ионизирующей радиации для технологических целей проводится Амурским государственным университетом совместно с Институтом металлургии и материаловедения (ИМЕТ) РАН, Институтом общей физики (ИОФ) РАН на протяжении последних лет.

Одной из важнейших проблем физики конденсированного состояния и радиационного материаловедения является необходимость прогнозирования изменения свойств твердых тел при воздействии потоков ионизирующих излучений. Однако массовое исследование материалов путем облучения их в каналах реакторов и с использованием ускорителей является дорогостоящим и, что не менее существенно, весьма долговременным. Одним из подходов к решению этой задачи является синергетический. В твердых телах при воздействии внешних потоков энергии большой мощности, при быстром нагреве и переохлаждении, в других неравновесных условиях образуются точечные дефекты вакансионного и межузельного типа с концентрацией, значительно превышающей термодинамически равновесную. Под воздействием внешних ' потоков энергии конденсированная- среда представляет собой открытую систему, далекую от термодинамического равновесия. Для описания закономерностей поведения таких неравновесных систем, процессов их структурного изменения с самоорганизацией различных структур используются методы и принципы синергетики. Согласно синергетическому подходу неустойчивости возникают при

критических значениях внешних параметров. Возникновение структуры в первоначально хаотической среде является главным атрибутом процесса самоорганизации.

С позиций самоорганизации в материаловедении анализировались промежуточные слои на границах раздела фаз в процессах получения твердотельных материалов, прочность и образование трещин в металлах, появление различных структур в материалах электроники, рост кристаллов. Систематический анализ синергетических явлений (возникновение пространственно-временных неустойчивостей и структур) под действием облучения нейтронами в оксидных и силикатных системах в литературе отсутствуют. : . '

Цель работы: Изучение процессов в функциональных материалах, работающих в неравновесных условиях. Исследование различных по составу материалов и соединений в экстремальных условиях.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих

задач:

1. Исследование оксидных керамических материалов после: нейтронного облучения.

2. Исследование структуры и свойств лазерных кристаллов после облучения потоками электронов и у-квантов.

3. Моделирование процессов радиационного образования упорядоченных скоплений дефектов.

4. Экспериментальное исследование и расчет параметров упорядочения в твердых растворах.

Объекты исследования: корундовая керамика МК (микролит), 22ХС, ГБ-7 до и после облучения нейтронами до флюенса 3,7-1021 нейтрон/см2, кристаллы М^25Ю4, СиМ^Ю^ Сг,Ы:М&8Ю4, 1лР до и после облучения высокоэнергетическими электронами и гамма-квантами, твердые растворы КА151з0!г^аА181з0г-СаА1251208.

Методы исследования: Рентгеноструктурный анализ, оптическая спектроскопия, ИК-спектроскопия, химический анализ, электронная микроскопия, математическое моделирование.

Научная новизна.

1. Впервые исследованы кристаллы М^БЮ,^ Сг:Мл>28Ю4, Сг,1л:М&5Ю4 после облучения электронами и гамма-квантами. Установлено возникновение наведенного поглощения и насыщение концентрации центров окраски.

2. Предложен новый подход изучения процессов, происходящих в твердых керамических материалах при облучении быстрыми нейтронами больших флюенсов, с использованием синергетики и компенсационного принципа.

3. Впервые предложена математическая модель образования упорядоченной структуры скоплений точеных дефектов под действием ионизирующего излучения в кристаллах с кубической симметрией;

4. Экспериментально исследованы процессы упорядочения в твердых растворах ряда КАШ^О«—МаА15!з08-СаЛ1281208 и рассчитаны термодинамические параметры упорядочения.

Научные положения, выносимые на защиту;

1. Упорядочение и самоорганизация радиационных точечных дефектов -после нейтронного облучения в оксидных керамических материалах

проявляется в образовании крупных дислокационных петель вакансионного типа в основной кристаллофазе корундовой керамики, ориентированных в направлении оси Ьз. Радиус этих петель достигает 3,2 нм, концентрация - Ип -7,2-1015 см"3.

2. Временная самоорганизация в керамических материалах при нейтронном облучении обусловлена фазовыми переходами, сопровождаемыми повышением симметрии кристаллических фаз: а - у — переход в А1203 с перестройкой тригональной структуры ЯзС в кубическую Рс13т, переход а - 8Ю2 (кварц) в р ■ 5 Юг (кристобалит) с перестройкой тригональной структуры С3[2 в кубическую Рс13т, переход клиноэнстатита в протоэнстатит с перестройкой моноклинной структуры С2/с в ромбическую Ршт2.

3. В лазерных кристаллах после облучения электронами в диапазоне флюенсов 2,8 -1014 — 3,5-1014 е/см2 происходят процессы самоорганизации: насыщение концентрации центров окраски с достаточным условием образовавшейся диссипативной структуры скоплений. Образование сложных агрегатных центров окраски в лазерных кристаллах Сг:М|*25Ю4 (500-550 нм) и в кристаллах ЫР (1250 нм) связано с самоорганизацией точечных радиационных дефектов и образованием упорядоченной структуры скоплений.

4. Математическая модель образования упорядоченной структуры мелких скоплений дефектов под действием электронного облучения и упругих полей напряжения дает математическое представление малых возмущений, характеризующих развитие деформационно-диффузионной неустойчивости и позволяет адекватно оценить управляющий параметр самоорганизации точечных дефектов в объеме кристалла с кубической симметрией.

5. Пространственная самоорганизация каркасных алюмосиликатов полевых шпатов обусловлена упорядочением твердых растворов ряда КА^зОз-КаА^зОз-СаЛ^^Оз, что подтверждается ИК-спектроскопическими и рентгеновскими исследованиями. Управляющим параметром процесса самоорганизации является конфигурационная энтропия. Скорость убывания энтропии с ростом параметра дальнего порядка носит нелинейный характер."

- Практическая значимость. Полученные данные целесообразно использовать при разработке новых керамических конструкционных материалов и лазерных кристаллов, способных работать в условиях действия ионизирующих излучений. При прогнозировании изменения

свойств материалов в экстремальных условиях эксплуатации и в технологических схемах1 следует учитывать исследованные процессы упорядочения4 в оксидных и силикатных системах и компенсационные эффекты.

Апробация работы. Результаты выполненных исследований докладывались и обсуждались на И, VI, ХШ Межотраслевом совещании "Радиационная физика твердого тела" (Севастополь, 1992, 1996, 2003); IV Международной школе-симпозиуме "Физика и химия твердого тела" (Благовещенск, 1994); Российской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии" (Москва, 1995); Научно-технической конференции "Физико-химические процессы в композитных материалах и конструкциях» (Москва, 1996); Научно-технической, конференции "Материалы и конструкции в машиностроении, строительстве, сельском хозяйстве" (Вологда, 1996); Всероссийской научно-технической конференции "Экспериментальные методы в физике структурно-неоднородных сред" (Барнаул, 1997); II, III, V Региональной конференции "Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование" (Хабаровск, 2001, 2005, Благовещенск, 2002); IV, VIII, IX Региональной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых по физике полупроводников, диэлектриков и магнитных материалов (Владивосток, 2000, 2004, 2005); Региональной научной конференции «Будущее , амурской - науки» (Благовещенск, 2002); VI, VII, VIII Chinese-Russian Symposium "New materials and technology" (2001, 2003, 2005); «12lh International Conference on Radiation Physics and Chemistry of Inorganic Materials» (Tomsk, 2003); Региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике (г. Владивосток, 2003, 2005); 54 научной конференции БГПУ (Благовещенск, 2004); Fouth Asia-Pacific Conference on Fundamental Problems of Opto- and Micro-electronics (Khabarovsk, 2004); Региональная школа-симпозиум «Физика и химия твердого тела» (Благовещенск, 2003); Europhysics Conference on Lasers and Electro- Optics (Munich, 2005); International conference on Laser, Applications, and Technologies (St. Petersburg, 2005); Межд. симпозиуме «Принципы и процессы создания неорганических материалов» (III Самсоновские чтения) (Хабаровск, 2006).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 71 печатной работе, в том числе 41 статье.

Личный вклад автора. Все результаты, изложенные в диссертации, получены автором лично или в соавторстве при его непосредственном участии.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит 198 страниц машинописного текста, иллюстрируется 46 рисунками и 11 таблицами. Список использованной литературы представлен 215 источниками.

Автор выражает благодарность научному консультанту профессору, д. ф,-м.н. Иванову Л.И., научному консультанту профессору, д. ф.-м.н.

Астаповой Е.С., профессору, д.т.н. Костюкову Н.С., профессору, д.т.н. Жарикову Е.В., к.т.н. Лебедеву В.Ф., к.т.н. Конюшкину В.А., д.ф.-м.н. Симакову C.B. за участие в работе и обсуждении результатов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, представлены цель работы, задачи, научная новизна, практическая значимость полученных результатов и положения, выносимые на защиту, апробация диссертационной работы.

В первой главе проанализированы работы различных научных школ по нелинейности в математике, в химических, физических системах, материаловедении: И. Пригожина и бельгийской школы, российских ученых Курдюмова С.П., Лоскутова А.Ю., Малинецкого Г.Г-, Мирзоева Ф.Х., Хмелевской B.C., Ивановой B.C., Верхотурова А.Д. В работах И. Пригожина рассматриваются вопросы структурной организации вещества в равновесных и неравновесных системах, процессы перехода от неупорядоченного к упорядоченному состоянию вещества. С появлением в физической системе упорядочения связаны фазовые переходы. Выяснено, что компромисс энергетического и энтропийного факторов и определяет температуру упорядочения. Показано, что неравновесность может служить источником неупорядоченности. Доказано, что самоорганизация в неравновесных системах характеризуется появлением диссипативных структур за счет усиления соответствующих флуктуации. В работах Курдюмова С.П., Лоскутова А.Ю., Малинецкого Г.Г. рассмотрены проблемы нелинейной динамики: хаотичность динамических систем и управление такими системами. ' Ивановой B.C. рассмотрены перспективы использования синергетического подхода в решении проблем наноматериаловедения в создании неорганических материалов с функциональными свойствами подобными биосистемам. В работах Мирзоева Ф.Х. исследованы процессы самоорганизации в ансамбле точечных дефектов под действием лазерного излучения, создана модель образования упорядоченной структуры точечных дефектов на поверхности полупроводников. Верхотуров А.Д. рассматривал самоорганизацию при электроискровом легировании. В связи с тем, что не изучены процессы самоорганизации в керамиках под действием нейтронного облучения, в лазерных кристаллах под действием гамма-квантов и электронов, при быстром нагреве и переохлаждении твердых растворов, не установлены управляющие параметры самоорганизации и упорядочения в этих системах, сформулирована цель диссертационной работы.

Во второй главе представлены объекты и методы эксперимента. В главе рассмотрены три группы диссипативных неорганических систем с разного рода притоком энергии. Первая группа представляет^-собой кристаллы системы силиката магния со средней, степенью дефектности Mg2Si04, CnM&SiO,», после облучения электронами и гамма-квантами. Вторая — спеченная керамика на основе оксидов и силикатов с большой

степенью дефектности после облучения нейтронами. Третья -кристаллическая силикатная система с изоструктурным изоморфизмом — твердые растворы ' ряда КА^ЬОв-ЫаА^ЬОа-СаАЬБЬО». Приведены методики и схемы облучения электронами и тормозными гамма-квантами на ускорителе электронов Микротрон СТ и нейтронами в канале ВЭК-8 ректора БОР-бО. Образцы исследованы методами ИК-спектроскопии, растровой электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, оптической спектроскопии. Рассмотрены возможности рентгеновского метода анализа диффузного рассеяния в облученных нейтронами керамических материалах.

Исследованы образцы высокоглиноземистой керамики: ультрафарфор УФ-46, 22ХС, ГБ-7, микролит МК, массовая доля оксида алюминия в которых составляет от 70 до 99 и керамические материалы на основе кварца — электротехнического фарфора М-23, метасиликата магния — стеатитовой керамики СНЦ, СК-1, СНБ, в исходном состоянии, после облучения быстрыми нейтронами до флюенсов 3,7-1021 нейтрон/см2, в процессе послерадиационного отжига.

Химический состав (табл. 1)исследованных в работе соединений твердых растворов выражается формулой ХУ408, где X - катионы К+, Ыа+, Са2+ с изоструктурными примесями, У — катионы А13+, Б!4* и другие. Соединения кристаллизуются в тройной системе с двумя изоморфными сериями: 1) К-Ыа серия; 2) Ыа-Са серия.

Таблица 1

Химический состав керамики по оксидам _

Марка АЬОз ЯЮ2 Ре203 СаО мцо N320 к2о ВаО В2Оз Сг203 гю2

МК 99,34 0,05 0,03 0,58

ГБ-7 97,09 0,95 0,08 0,9 0,9 0,92

Уф-46 76,14 15,28 0,30 1,80 1,88 0,42 0,7 3,16

22ХС 92,14 2,05 0,03 0,2 0,2 0,48 1,96

М-23 25,7 68,3 0,25 0,22 0,22 1,80 3,50

В работе исследованы кристаллы форстерита, легированные хромом, хромом и литием, предоставленные лабораторией роста лазерных кристаллов (Научный центр лазерных материалов и технологий ИОФ РАН). Монокристаллы Сг.М^БЮд и Cr,Li■.Mg2Si04 выращены из расплава методом Чохральского на установке «Кристалл — 2» в стандартной окислительной атмосфере на основе азота (при объемном содержании кислорода 2 %) и нейтральной атмосфере (100% Аг). Из выращенных кристаллов изготавливались кубические образцы размером 5><5х5 мм или 3*3*3 мм с ребрами, направленными вдоль кристаллографических осей а, Ь и с- ■

Образцы керамики были облучены в канале ВЭК-8 ядерного реактора БОР-бО в научно-исследовательском институте атомных реакторов (г. Димитровград) в течении 3,5 лет, диапазон энергий составил 0-20 МэВ с преобладанием 100 —ЗООКэВ. Температура облучения 300° С. Время

выдержки образцов после облучения до начала исследований составило 8 лет.

Облучение кристаллов электронами высокой энергии проводилось на ускорителе «Микротрон СТ» импульсного воздействия (ИМЕТ РАН). Энергия электронов -21 МэВ, флюенс электронов 0,7-10м^ 1.7-1015 е/см2. Образцы облучались электронами в течение 5, 10, 20, 40 минут при температуре 300 К. Образцы устанавливались на расстоянии 25 см от места выхода пучка электронов из ускорителя.

Облучение кристаллов тормозными гамма-квантами проводилось на линейном ускорителе электронов УД - 10 (ИМЕТ РАН). Энергия электронов бомбардирующих вольфрамовую мишень 2 МэВ, максимальная энергия тормозных гамма-квантов — 1,25 МэВ, расстояние от места выхода пучка электронов до образцов 16 см, образцы крепились на пластину. Доза облучения 1105 -г- 3105 Гр.

Спектры пропускания облученных образцов измерялись с помощью двухлучевого спектрофотометра Lambda 900 (Perkin Elmer) в диапазоне 2003300 нм (ИОФ РАН).

Исследование керамических материалов, твердых растворов и кристаллов Mg2Si04, Cr:Mg2Si04 после облучения методом РСА проводилось на рентгеновском дифрактометре ДРОН-ЗМ на СиКа - излучении методом Дебая-Шеррера с фокусировкой по Брэггу-Брентано.

Рентгенографические эффекты, вызываемые включениями, связаны как со статистическими смещениями, так и с изменением структурной амплитуды в объемах включений в соответствии со сферической моделью включения с резкой границей. Полученные для простой модели основные качественные особенности распределения интенсивности рассеяния протяженными дефектами сохраняются и для случая общих моделей этих дефектов, но некоторые детали распределения видоизменяются, в частности форма изодиффузных поверхностей. В случае наличия частиц новой фазы и дислокационных петель, симметрия которых часто бывает ниже симметрии кристаллитов, имеется несколько ориентаций дефектов, форма которых и возникающие поля искажений существенно изменяются по сравнению с моделью сферических включений [1].

При анализе искажений корунда, входящего в состав разных марок высокоглиноземистой _керамики было установлено, что на линиях (01 12), (10 14), (11 20), (11 23), (02 24) и (11 26), где еще не разрешается Ка -дублет возможно отделение диффузного максимума от брэгговского графическим способом. В тех случаях, когда интенсивность диффузного максимума мала и его расположение близко к брэгговскому было проведено отделение инструментального уширенйя методом восстановления ФИУ (истинного физического уширения) и обработаны Кр - отражения. В процессе послерадиационного отжига интенсивность брэгговской компоненты растет, а диффузной — уменьшается. Для рентгенограмм

материалов, отожженных до 1000°С отделение инструментального профиля необходимо проводить для всех линий корунда.

В корунде, облученном флюенсом до 1018 нейтрон/см2 преобладают точечные дефекты Шоттки. В этом случае:

2M«Ng у - (1)

Наличие на рентгенограмме диффузного максимума асимметричной формы показывает на то, что в корунде, пресыщенном точечными дефектами, начинают образовываться дислокационные петли. Это следует из численного расчета, проведенного с учетом. зависимости М от q для дислокационных петель [1]:

M = nLRlQxh9'2A^), (2)

где п, - общее число петель в единице объема; /?0 - их эффективный радиус, b — вектор Бюргерса.

Величина А(%) зависит от направления дифракционного вектора q i. В [1] сделан расчет А(%) для кристаллов с ГЦК решеткой, если дислокационные петли с одинаковой вероятностью лежат в различных плоскостях {111}, а их векторы Бюргерса направлены вдоль осей <И0>. Удовлетворительной оценкой Л(у ) является А(х) « 0,5.

В гексагональной плотно упакованной структуре наименьшим является вектор , расположенный в плоскости (0001).

Разность угловых положений компонент ¡о и /] определяет форму рентгеновской линии и погрешность параметра кристаллической решетки. В угловых единицах расстояние между брэгговской и диффузной компонентами равно

0w-00=n«^£?rtge. (3)

Множитель т} в этой формуле определен с помощью численного интегрирования. Для петель скольжения, лежащих в плоскости {001} с векторами Бюргерса, параллельными направлениям 12^ при Mel 11=2,1. Предельное значение при М —> оо равно 3,78.

В третьей главе рассматриваются процессы, происходящие в керамических материалах под действием нейтронов. При облучении кварца быстрыми нейтронами с энергией до 10 МэВ первично смещенные атомы кислорода и кремния получают энергию до 2 МэВ, которая достаточна для образования разупорядоченных областей в кристалле. В веществах, подобных кварцу, после остывания разогретой области пиков смещения и тепловых пиков образуется аморфная область. В большинстве материалов ники смещения при комнатной температуре кристаллизуются или преобразуются в дислокационные петли. Кроме того, избыточные вакансии объединяются в группы и образуют микрополости. Такого типа

микрополости, или включения частиц новой фазы влияют на дифракцию рентгеновских лучей как из-за существенного изменения рассеяния в самом их объеме, так и вследствие упругих искажений в матрице, создаваемых лапласовским давлением и давлением газа вокруг полостей либо несоответствием атомных объемов включений и матрицы.

При облучении кварца до флюенса 1020 нейтрон/см2 происходит • переход а-модификации в Р-модификацию и образование- кристобалита, что. объясняется как зародышевым механизмом образования новой более высокосимметричной фазы, так и накоплением точечных дефектов [2]. Предложена протекательная модель радиационного а — р перехода в кварце: новые фазы зарождаются и растут вокруг кластеров первичных дефектов и вокруг аморфных областей тепловых пиков и, пиков смещения, что сопровождается возникновением внутренних напряжений; между старой а-фазой и новой зарождающейся р-фазой возникает подвижная переходная область-межфазная граница, подвижность которой и развитие фазового перехода связано с образованием и миграцией точечных дефектов; с ростом дозы облучения кварца снижается термодинамическая устойчивость фаз вследствие их упругой деформации, увеличивается деформируемость межфазной стенки и при некоторой критической дозе происходит прорыв стенки, сопровождающейся переходом кристаллического остатка метастабильной а-фазы в Р-фазу. При облучении кристаллического кварца до флюенса 1,2-1020 нейтрон/см2 происходит полная аморфизация, а кварц, входящий в состав электротехнического фарфора М-23 при этом флюенсе сохраняется в кристаллическом состоянии. Увеличение флюенса способствует разрушению кварца и изменению структуры муллита [2, 3].

Анализ рентгенограмм фарфора позволяет сделать выводы о неоднородной структуре: основная масса состоит из муллита с большим количеством кристаллического а - А12Оз и кварца, сцементированного алюмосиликатной стеклофазой, наблюдаются псевдоморфозы стекла по полевому шпату, имеющих размеры от 15x15 до 30x30 мкм и заполненные густой сеткой из игольчатых кристаллов муллита, длина которых достигает до 20 мкм.

При облучении образцов фарфора М — 23 флюенсом 2-1019 нейтрон/см2 структура почти не меняется, по данным петрографических исследований увеличивается количество мелкозернистого муллита. Облучение потоком ЫО20 нейтрон/см2 вызывает увеличение интенсивности некоторых отражений и изменение уровня фона на рентгенограммах, что может свидетельствовать об изменениях, происходящих в стеклофазе фарфора. Сравнение инфракрасных спектров поглощения исходного и облученного образцов фарфора М-23 (рис.1) позволяет отметить незначительное увеличение содержания кристобалита в образце (полоса 620 см"1).

Облучение флюенсом 2-1020 нейтрон/см2 приводит к более сильной муллитизации основной массы, что выражается в образовании кристаллов муллита размером 3 — 5 мкм в псевдоморфозах по полевому шпату, длина

игольчатых кристаллов муллита достигает 30 мкм. На инфракрасном спектре поглощения появляется полоса 860 см'1, принадлежащая муллиту. Заметно усиливается кристобалитизация кварца: в зернах кварца наблюдаются включения кристобалита размером до 6 мкм.

В фарфоре, облученном флюенсом 3,7-1021 нейтрон/см2 обнаружено увеличение количества кристаллического муллита (табл.2) и уменьшение количества кристаллического кварца и а — А12Оз. Под влиянием быстрых нейтронов произошла частичная аморфизация и кристобалитизация кварца, увеличение межплоскостных расстояний а - А1203. Долговременные радиационные изменения в оксидных керамиках исследованы методами рентгеновского' анализа и инфракрасной спектроскопии. Феноменологической модели неискаженных блоков в теории диффузного рассеяния рентгеновских лучей на несовершенствах кристалла соответствует модель дислокационной стенки с эквидистантно расположенными прямолинейными дислокациями с одинаковыми векторами Бюргерса. При этом количество стенок с противоположно направленными векторами Бюргерса одинаково.

Таблица 2

Межплоскостные расстояния муллита_

Муллит ЗА1203-25Ю2 М-23 исх. М-23 обл.

Ш (1/п, ангстр. с!/п, ангстр. с1'п, ангстр.

401 1,523 1,523 1,524

102 1 ,406 1,406 1,407

151 1,336 1,33& 1,337

- 1,277 1,277 1,277

222 1,259 1,259 1,263

В тех случаях, когда ширина линии на дебаеграмме пропорциональна 0, уширение обусловлено в основном плотностью дислокаций.

Рис. I. ИК-спектр поглощения керамики М-23: 1 — до облучения; 2 — после

облучения флюенсом 3,7-1021 нейтрон/см2; 3 — после облучения и отжига 300°С; 4 — после облучения и отжига 700°С; 5 — после облучения и отжига 1000°С.

В корунде, находящемся в керамике после облучения, по нашему предположению, образуется сложная дислокационная структура с разной степенью корреляции в расположении дислокационных линий. Оценить общий результат, учитывающий как хаотическое распределение дислокаций в корунде, так и скоррелированный ансамбль, можно описывая интенсивность на краях распределения. Наиболее прямым методом определения плотности дислокаций рентгенометрическим способом является исследование интенсивности вдали от центра линии, где обратная квадратичная зависимость интенсивности .. от дифракционного вектора переходит в кубическую, так как именно в этой области выпадают параметры, характеризующие корреляцию. Однако точно выделить из фона малую интенсивность рассеяния — довольно трудная экспериментальная задача. Поэтому нами был использован косвенный метод, основанный на измерении центральной части рентгеновского пика.

Согласно теории диффузного рассеяния, скопления из внедренных атомов дают диффузный максимум, расположенный со стороны больших углов от брэгговского. В случае вакансионных скоплений максимум расположен со стороны меньших углов. Это дает возможность определить качественный состав скоплений радиационных дефектов.

В изменении формы дифракционных линий высокоглиноземистой керамики после облучения были выделены следующие закономерности: на всех отражениях наблюдается уширение рентгеновских линий; на линиях с (М/), 1—0 уширение является симметричным, интегральная ширина линий пропорциональна на линиях с (М/), / * 0 уширение является

асимметричным, наблюдаются широкие диффузные максимумы со стороны углов больших брэгговского; интенсивность диффузных максимумов отличается в разных марках керамики и является максимальной для керамики ГБ-7; интенсивность интерференционного пика максимальна для линии (01 12); в керамике ГБ-7 появляются также диффузные компоненты со стороны меньших углов от брэгговского. Интенсивность и расположение этих пиков по кристаллографическим направлениям отличается от вакансионных.

Последующая обработка рентгенограмм проводилась по схеме:

— определение интенсивности обоих компонент /], /о и фактора искаженности 2М;

— определение радиуса корреляции по форме рентгеновской линии и проверка критерия;

— определение углового расстояния между компонентами вт-0о; интегральной ширины максимума 258;

— вычисление «¿/?0 из значений 2М, 256 и 9М — 80.

Интенсивность брэгговских максимумов корунда в результате облучения уменьшается: в микролите дифракционные линии а — А^О^ исчезают полностью, появляются линии у - А^О} и несколько увеличивается содержание шпинели; в керамическом материале ГБ-7 интенсивность

максимумов корунда уменьшается на 22 - 35%, увеличивается аморфное галло, уже присутствующее в этой марке керамики до облучения; в ультрафарфоре уменьшение интенсивности правильных отражений достигает 10-15%, одновременно увеличивается содержание другой кристаллофазы -анортита; в 22ХС уменьшение интенсивности не превышает 10% и сопровождается только увеличением интенсивности диффузных максимумов.

Результаты рентгеновских исследований фазового — минералогического состава высокоглиноземистых керамических материалов совпали с данными ИК — спектроскопии - примесные кристаллические фазы, цельзиан, анортит, муллит и кварц разрушаются при флюенсах, превышающих 1021 нейтрон/смг. Единственной кристаллической фазой этих керамических материалов при больших флюенсах остался корунд, решетка которого разрыхляется при облучении нейтронами в результате компенсирующего действия стеклофазы в тем меньшей степени, чем больше содержание стеклофазы в керамике. Минимальным является изменение параметров решетки ультрафарфора УФ — 46, кристаллическая фаза которого сцементирована алюмосиликатной стеклофазой, содержащейся в количестве 30%, максимальным - для микролита, содержание стекла в составе которого ~ 1%.

Экспериментально определены методом анализа диффузного рассеяния рентгеновских лучей на несовершенствах кристалла радиусы и количество дислокационных петель и представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Характеристики дислокационных петель в корунде разных марок

Марка Дислокац. петли Дислокационные петли

керамики из вакансий ■ из междоузлий

/?, им N. 1018 см'3 Я, нм N. 10 см'3

22ХС 3.2 2.8 5.2 0.01

УФ-46 2.0 6.4 4.0 0.07

ГБ-7 0.8 7.2 4.3 0.42

В четвертой главе представлены результаты исследований влияния облучения ионизирующим излучением на лазерные кристаллы М§25Ю4, Сг:М§28Ю4, 1лР.

Облучение электронами и гамма-квантами приводит к окрашиванию кристаллов М{й8Ю4 в светло-коричневый цвет, кристаллы Сг:М£25Ю4, приобретали буро-коричневую окраску различной насыщенности в зависимости от дозы облучения.

Под действием облучения в форстерите образуются дополнительные центры окраски. На рис.2 представлены спектры поглощения кристаллов М§2!5Ю4, Сг:М§25!04 после облучения высокоэнергетическими электронами.

Для удобства на рисунках представлены спектры поглощения кристаллов, не

Рис.2. Спектры поглощения нелегированных кристаллов форстерита и легированных кристаллов форстерита (0.150 вес.% хрома в исходном расплаве) при различных флюенсах облучения: 0 - необлученный, 1 — 1.4-1014 е/см2, 2 - 2.8-10 е/см2, 3 - 5.6-1014 е/смг, 4-1.2- Ю15 е/см2.

В спектрах облученных кристаллов форстерита наблюдается появление полос поглощения с максимумами при 240-270 нм и 420-460 нм. В полосе генерации лазера 1100-1300 нм дополнительного поглощения обнаружено не было.

Интенсивное поглощение с максимумом вблизи 420 — 460 нм обнаруживалось в спектрах кристаллов уже при минимальном флюенсе электронов, при дальнейшем увеличении флюенса наблюдалось насыщение поглощения с последующим его спадом.

Спектры наведенного поглощения позволяют выявить вклад центров окраски, возникающих под действием ионизирующего излучения в •дополнительное поглощение [41. Установлено, что в диапазоне флюенсов электронов 2,8 -1014 — 3,5-10 е/см2 наступает насыщение наведенного поглощения в МцгБЮ^ а в диапазоне 3,5 -1014 — 5,6-1014 е/см2 для Сг.М&вЮ.*, т.е. происходит насыщение концентрации центров окраски.

Широкополосное поглощение в облученных кристаллах форстерита с максимумом вблизи 420 - 460 нм обусловлено кислородными вакансиями и дырочными О" центрами. Поглощение с максимумом вблизи 240-270 нм обусловлено в основном Р+ центрами.

На рис. 3 представлено разложение разностных спектров поглощения кристаллов и Сг:М^5Ю4 после облучения на составляющие Гаусса.

При разложении спектров на элементарные составляющие было принято известным энергетическое положение полос поглощения О", Р+-центров окраски. Интенсивность элементарных полос облученных потоками электронов может изменяться в зависимости от флюенса по кривой с максимумом, что может свидетельствовать об образовании сложных центров окраски из простых.

Рассчитаны концентрации центров окраски по формуле:

где л' == А!)-Лу|/г ~ площадь пика; Лг>1/2~ полуширина пика; ут~ длина волны в максимуме пика; и=1,67 — показатель преломления кристалла [4, 5].

Результаты, вычисленные при разложении на составляющие Гаусса, представлены в таблицах 4 и 5.

Концентрация Р+ центров окраски изменяется от флюенса по кривой с максимумом, что связано с рекомбинацией точечных генетических дефектов. При флюенсе 5-Ю14 е/см2 концентрация О" центров окраски выходит на насыщение. Эти факты свидетельствуют о диссипации энергии в исследуемых кристаллах. Концентрация сложных центров окраски увеличивается прямо пропорционально флюенсу (рис. 4, 5).

После облучения кристаллов фторида лития были рассчитаны коэффициенты поглощения в максимумах полос поглощения Р2, Р2+, Р2\ Р3" центров окраски и сложных агрегатных центров окраски с пиком при Я.~1,25 мкм. Дозовая зависимость коэффициента поглощения Р2" центров окраски представлена на рис. б.

(4)

эсо

«СО ЖО «00 ?00

•00

Х.НМ

а)

1.НМ

6)

Рис. 3. Разложение спектров поглощения на составляющие Гаусса: а) - М&8Ю4, б) - Сг:М£>5Ю4.

Таблица 4

"------------------------------"---------

Флюенс, е/см2 Вид ЦО Б, отн .ед. Концентрация ЦО,*Ю17

1,410й Р+ 143,2944 26.348

О" 54,905 10.235

* 16,3132 3.053

2,8-10м г 179,2398 32.948

О' 64,902 12.109

» 16,908 3.166

5,б-10м р+ 180,588 45.012

о 66,812 12.459

* 17,228 3.225

1,2-1015 р+ 244,8725 32.879

О' 72,145 12.393

* 18,845 3.512

Концентрация ЦО для образца форстерита

Таблица 5

Флюенс, е/см2 Вид ЦО 8, отн. ед. Концентрация ЦО,*Ю17

1,4-Ю14 Р+ 5,4 1,35

О' 44,8 14,6

2,8-10'4 Р+ 8,8 2,86

О" 46,0 14,9

5,6-1014 р+ 4,8 1,56

О" 46,8 15,2

1,2-Ю15 О' 27,6 8,97

я*

О'

Рис.4. Зависимость концентрации ЦО от флюенса для образца форстерита

СгМЙ^Ю*

■ г

• О'

А V

Рис.5. Зависимость концентрации ЦО от флюенса для образца форстерита

Мё28Ю4

» « « «о вй ш иа ла 1«

X. ад«

Рис. 6. Зависимость коэффициентов поглощении в максимуме полосы поглощения Б2" центров окраски 960 нм от времени облучения при интенсивности электронного облучения 1,56-1013 е/(см2 с"1)

В п.4.3. построена математическая модель формирования упорядоченной структуры мелких скоплений дефектов в твердом теле под действием электронного облучения и упругих полей напряжения на основе модели КДТН [6,5] и найдено математическое представление малых возмущений, характеризующих развитие деформационно-диффузионной неустойчивости. Рассмотрим изотропное твердое тело, в котором под действием потока моноэнергетических электронов генерируются точечные дефекты, а температура тела сохраняется постоянной.

При возникновении упругой деформации среды за счет генерации дефектов энергия самодифузии ¿^дефектов типа а вблизи неподвижного устойчивого дефекта того же типа имеет вид

Е5 = Е/+Ет + бе

(5)

( , Ет — энергия образования и ми фации дефектов; 0 > 0 - потенциал деформации, е = сНум — след тензора деформации, и — вектор смещения

среды) [5,6], и связана образования скоплений.

Система уравнений, имеет вид:

Snjr.lt

с параметром 8аа, характеризующим скорость описывающая деформационную неустойчивость

31

ока

= 0. + о„ Дп,-

к„Т

¿•(йуГи.ега ЙГЛУЧУ-Х/»^-

_ В!2

— с*Аи + (с[ — с*и) +

+ У —аи&айп„+С,„(и) Р

Уравнение (1) характеризует изменение концентрации дефектов типа а, уравнение (2) определяет изменение вектора смещения.

(6)

(7)

Здесь na(r,l) - это концентрация дефектов типа а в точке г в момент времени t, г = (x,y,z); Qa-Qa(r,t) — скорость генерации дефектов под действием внешнего облучения; Saa — скорость образования скоплений; Т — температура среды; Da = Dq exp(-Ema / kßT) — коэффициент диффузии, где Ema- энергия активации диффузии;^ — модуль всестороннего сжатия, Па ет d — дилатационный параметр, характеризующий изменение объема кристалла при образовании в нем одного дефекта, d — период решетки.

В уравнении (1) второе слагаемое характеризует диффузию дефектов типа а, третье слагаемое характеризует дрейф дефектов.

В уравнении (2) третье слагаемое описывает концентрационные напряжения, обусловленные дефектами, четвертое слагаемое учитывает энгармонизм среды.

Скорость образования скоплений Saa связана с вектором смещения среды следующим образом [7]:

. Saa = 4^-[Dana-DaNoeXp(-Es{e)/kBr)], (8)

где Raa— радиус захвата дефекта типа а устойчивым дефектом такого же

Ега

типа, Аг0=я0ехр(- J---z) = w0 exp(-ßz) - равновесная

kBT + W-EUOH-Epad

концентрация дефектов.

Скорость генерации дефектов Qj потоком электронов определяется

уравнением [7]:

Qa=<Td[I + ym-<P, (9)

где <p = nv - плотность потока электронов (и — пространственная плотность частиц потока, v — скорость движения электронов с энергиями £)); у(Е) — каскадная функция Торенса-Робинсона-Норгета (Е — средняя, энергия переданная ионам решетки электронами с энергией Ej); ad— сечение образования смещений, рассчитываемое по формуле Маккинли-Фешбаха. Для потока электронов сечение смещения равно _ 4*a;z3E>R l-ß> f Em Л

о L V» r (10)

£„ 137 [Е,] Ел

а / е- 2(Е1+2тс2) _ где р = и/с, Ьт =--т;-- Е; — максимальная энергия, которую

Мс

способен передать иону электрон с энергией £}; т— масса электрона, М -масса иона решетки; г — заряд иона решетки; Ек- энергия Ридберга; а0~ радиус атома водорода.

Систему уравнений (1)-(5) необходимо дополнить граничными условиями:

= 0 (11)

д: дх

..... (12)

Р а & дх

^Е-(г = 0) = 0,1Ъ(г = оо) = 0 (13)

02

Система уравнений (1)-(8) представляет собой математическую модель формирования мелких скоплений дефектов под действием ионизирующего излучения в кристалле и развития деформационно-диффузионной неустойчивости. Нелинейность системы обусловлена зависимостью скорости образования скоплений от деформации среды. И эта зависимость обуславливает формирование деформационной неустойчивости в системе точечных дефектов [8].

Рассмотрим образование деформационно-диффузионной

неустойчивости в системе с дефектами одного типа - вакансиями. Тогда па =«„=«.

Положим, что п = «о + щ и и = и0 + И|, где щ, щ — пространственно-однородные решения, п1у щ - малые возмущения. Учитывая, что Е^«квТ, — сот!, £ 47г/{аар()а = = А/2 и пренебрегая

V

дрейфом дефектов, найдем следующее уравнений для п,, исходя из (5):

■М-од-.-О-М'ОА*,-а " (14)

где Л/-1— длина диффузионного пробега, в данном случае вакансии, до ее поглощения. Зададим деформацию сНу«; = е^ в виде

£| = Лд схр(!д(х + >■) + у/) + компл. сопр., где Ад - затравочная амплитуда деформации, д - волновое число возмущений, у = У1 + /уг - инкремент неустойчивости. Такое решение задает поле деформации в виде двумерных решеток.

Решение уравнения (9) с учетом (10) можно представить в виде

п\ = А ехр(-5л)ехр(«/(лг + у) + у/) + компл. сопр., (15)

подставляя (11) в (9) найдем, что малое возмущение «[ имеет вид

(20)

М2кп , Я. ■ , ч , +_§_

D[Sl-Iq1 ~(r + M*D)/D] где ôглубина проникновения дефекта «[ вереду.

Если при решении уравнения (2) для вектора смещения щ, представить его в виде i/j = иц + н^ВД, то

divMI7- =0, roti/]£ = 0 (17)

Тогда из (2) уравнения для векторов ы1£, и]Т будут иметь вид ? . А' ,

^laUL-схт&иу ■ (19)

ôt

Решения уравнений системы (18)-(19) запишем в виде "1L = D exp(-S^) cxp(h/(x + у) + у t) щт = Bexp(-xTz)exp(iq(x + y) + yt) Подставляя соответствующие решения в соответствующее уравнение системы (14)-( 15), получим

, л/ №)2 М2ЦЪ2-с2Тд2-у2]

"1/. =АдЩ---5-5—*-J--exp(~pz+iq(x+.у)+Y')

. P kBT\b2-2q2-{y+M2D)lD\

XT=Y2/cî+2q2 (21)

В работе найдено математическое представление малых возмущений, характеризующих развитие деформационно-диффузионной неустойчивости. Из уравнений (15), (20)-(21) видно, что малые возмущения вектора смещения среды и концентраций мелких скоплений дефектов зависят от инкремента неустойчивости системы у и волнового числа возмущений q, связанного с периодом решетки упорядоченной структуры дефектов.

Насыщение наведенного поглощения, а, следовательно, и концентрации центров окраски во всех облученных образцах форстерита и фторида лития, образование сложных центров окраски свидетельствует о том, что они являются диссипативными структурами, к которым применимы методы и принципы синергетики.

Присутствие инкремента неустойчивости системы у и волнового числа возмущений q, связанного с периодом решетки упорядоченной структуры дефектов, в математическом представлении малых возмущений дает возможность показать при каких критических значениях развивается деформационно-диффузионная неустойчивость и рассчитать период решетки

упорядоченной структуры радиационных дефектов, сформированных при облучении потоком электронов.

В пятой главе рассмотрены особенности поведения твердых растворов, связанные с упорядочением при заполнении разными атомами кристаллохимических позиций решетки. Одна из причин этого -перераспределение Al и Si, Mg и Fe, Са и Mg и других пар атомов. Упорядочение можно наблюдать в полевых шпатах, являющихся соединениями ряда твердых растворов тройной системы KAISi308-NaAlSijOs-CaAbSijOs.

В полевых шпатах распределение Al и Si в тетраэдрических позициях может быть как упорядоченным, так и неупорядоченным. Исследованы колебательные спектры полевых шпатов. Полоса поглощения антисимметричных валентных колебаний vas(Si-0-Si) и vas(Si-0-Al(Si)) наблюдается в спектрах K-Na-полевых шпатов в области 1200-1000 см"1. Область 900-800 см'1 не содержит полос поглощения, что дает возможность выделить область проявления симметричных валентных колебаний 800-500см"1. Данная область наиболее чувствительна к распределению Si/Al. В области менее 500 см"1 наблюдаются полосы поглощения, связанные со смешанными деформационными колебаниями 5(0-Si(AI)-0) и 5(0-Si-0) [4]. Различия в степени Si/Al-упорядоченности проявляются на положении

максимумов в области 600-650 (vi) и 500-550 (v2) см"

Степень

ИК-

упорядоченности для К-Ыа — ПШ характеризуется величиной 0, определяемой выражением: 0 = 0,05 х (Ду - 90) [9]. Ранее установлена прямая

зависимость между ИК — упорядоченностью и углом огггических осей >

для К-Ыа-ПШ: 2Уц = 47,46х (0-0,17)+63.

В таблице 6 представлена степень ИК-упорядоченности и угол оптических осей, рассчитанные нами. Упорядоченность соединений ряда Ыа-Са - ПШ рассчитана нами на основании рентгеновских данных, а именно,

разности углов ^ > согласно [9]. На основании результатов

рентгеновских и инфракрасных исследований установлено, что с увеличением содержания анортитовой составляющей наблюдается смещение полос поглощения в низкочастотную область.

Таблица 6

№ 0 2VNo

1 0,60 83,41

2 0,40 73,92

3 •0,83 94,32

4 0,61 83,88

5 0,63 84,83

6 0,81 93,37

7 0,91 98,12

8 1,06 105,24

Явление порядок-беспорядок проявляется в значительном изменении вида спектра: изменение вида полос поглощения от хорошо разрешенных и четких к размытым происходит с увеличением степени беспорядка. Исследование инфракрасных спектров Ка-Са-ПШ с различной степенью упорядоченности, определенной по рентгеновским данным (таб. 7), показало, Что увеличение степени беспорядка сопровождается уменьшением четкости и интенсивности полос спектра в областях 1150-920, 800-729, 696-535 см"1.

Таблица 7

№ 29,31 29п, Ч/ = Д29131_13,

Ап 98 31,88 29,59 2,29

Ап 89 31,72 29,47 2,25

Ап 35 31,58 29,60 1,98

Ап 28 | 31,53 29,62 1,91

Ап 22 | 31,48 29,63 1,89

Параметры дальнего и ближнего порядков, представляют собой удовлетворительный исходный пункт для описания упорядочивающихся систем. Включив это описание в рамки статистической механики сможем определить термодинамические величины [10]. Параметр дальнего порядка определяется выражением:

R-fAla. ~У Al

где ум=-

1 -УА! п

У sr

п + т

(22)

- доля атомов Al и Si в узлах соответственно,

у NAla

JAla = —^^ - доля узлов данной подрешетки, занятых атомами данного У AlN

типа, Л=1 — в случае полного порядка. R=0 — в случае полного беспорядка. Среднее значение ближнего порядка имеет вид для альбита:

_ 4.5Л +ЗЛ +1.5

а --.

9

Для санидина - ортоклаза:

_ 9Я2-6Д + 1 о = -

Sr =

kN

12

Конфигурационная энтропия определяется как 41п 4 +1 (R - l)ln 3 - -^(l + 3ü)ln(l + ЗЛ)-

-1 (l - R) ln(l - R) - ~ (3 + R) ln(3 + R)

(23)

(24)

(25)

Параметры дальнего и ближнего порядка для альбита

Таблица 8.

№ АЬ

Я а

1 0,55 0,4 0,38

2 0,57 0,43 0,4

3 0,6 0,47 0,43

4 0,63 0,51 0,46

5 0,67 0,56 0,51

6 0,67 0,56 0,51

18 0,73 0,64 0,58

Таблица 9.

Параметры дальнего и ближнего порядка для ортоклаза

№ Ог

Я сг

1 0,64 0,52 0,35

2 0,75 0,67 0,39

3 0,75 0,67 0,39

4 0,76 0,68 0,39

5 0,76 0,68 0,39

6 0,78 0,71 0,40

7 0,78 0,71 0,40

8 0,78 0,71 0,40

9 0,78 0,71 0,40

10 0,80 0,73 0,41

11 0,80 0,73 0,41

12 0,80 0,73 0,41

13 0,82 0,76 0,42

14 0,83 0,77 0,43

15 0,84 0,79 0,43

16 0,86 0,81 0,45

17 0,86 0,81 0,45

18 0,87 0,83 0,46

19 0,93 0,91 0,50

Определены параметры дальнего и ближнего порядков (табл.8, 9). При теоретическом анализе явления упорядочения методами статистической механики установлена конфигурационная энтропия и ее зависимость от дальнего порядка. Энтропия возрастает от нуля при полном порядке до 1п5 , соответствующего энтропии смешения для хаотического раствора, при полном беспорядке.

Выводы:

1. В керамике микролит происходят процессы самоорганизации точечных радиационных дефектов, т.к. нейтронное облучение вызывает переход а- модификации А12Оз в у-модификацию в микролите с соответствующей перестройкой гексагональной структуры в кубическую, а-у - переход А12Оз при облучении вызван созданием локальных областей с температурой не ниже температуры перехода в местах скопления дислокационных петель.

2. Нейтронное облучение вызывает частичное разрушение кристаллического кварца с фазовыми переходами в керамике СК-1: а-кварц частично переходит в кристобалит и стеклофазу, что свидетельствует о процессах самоорганизации в кварцеодержащей керамике. Присутствие кристаллического а- кварца в керамиках СК-1, УФ-46 и М-23 и муллита в УФ-46, сохранение фаз в ГБ-7 после облучения флюенсом 3,7-Ю2' нейтрон/см2 объясняется компенсационным эффектом.

3. Установлено, что облучение быстрыми нейтронами флюенсом 3,7-1021 см'2 приводит к увеличению микронапряжений II рода, возникающих на границах раздела фаз и блоков облученных керамических диэлектриков (до 1,12-Ю"3).

4. В оксидных керамических материалах под действием нейтронного облучения происходят процессы самоорганизации: образование и ориентация дислокационных петель вдоль оси "с" в а — АЬ03. Определены размеры радиусов и концентрации этих петель. Яр достигает 3,2 нм, а Ы„ - 7,2-1018 см"3.

5. Облучение приводит к образованию значительного количества петель из междоузлий в керамике ГБ-7: К0 ~ 4,3 нм, Ып = 0,42-1018 см"3; установлено, что наряду с крупными дислокационными петлями в УФ-46 и 22ХС имеются точечные междоузлия и значительное число вакансий (1021 см"3).

6. Облучение вызывает частичный переход корунда в рентгеноаморфное состояние в ГБ-7 (размер блоков 200-700 А) с одновременным появлением зародышей у— фазы. В соответствии с единым законом эволюции системы, именно вокруг этих зародышей возникает новая фаза в керамике микролит.

7. Вид ионизирующего излучения (гамма-кванты, электроны), его доза не влияют на количество и положение максимумов в спектре наведенного поглощения кристаллов форстерита и фторида лития после облучения.

8. В спектрах облученных кристаллов форстерита наблюдается насыщение наведенного поглощения в диапазоне флюенсов электронов 2,8 -1014 —3,5-1014е/см2.

9. Установлено, что эффективность образования центров окраски при облучении высокоэнергетическими электронами на два порядка превышает эффективность при у-облучении источником Со60.

10. Установлена оптимальная доза облучения лазерных кристаллов максимальным контрастом р=35. При энергии электронов 21 МэВ и интенсивности облучения 1,56 1013 см" с"1 она составляет 8,4 1016 см"2.

11. Получены кристаллы LiF с высокой концентрацией активных центров F2" окраски (К960=2,5 см"1) и минимальными потерями.

12. Насыщение концентрации F+, О" в кристаллах форстерита, и F2" центров окраски в LiF после е- и у-облучения свидетельствует о диссипации энергии в этих кристаллах.

13. Образование сложных агрегатных центров окраски в лазерных кристаллах Cr:Mg2Si04 (500-550 нм) и в кристаллах LiF (1250 нм) связано с самоорганизацией точечных радиационных дефектов и образованием упорядоченной структуры скоплений.

14. Построена математическая модель формирования упорядоченной структуры мелких скоплений дефектов в кристалле с кубической симметрией под действием электронного облучения и упругих полей напряжения на основе модели концентрационно-дефермационно-тепловой неустойчивости [2] и найдено математическое представление малых возмущений, характеризующих развитие деформационно-диффузионной неустойчивости.

15. Методом ИК-спектроскопии и РСА исследованы твердые растворы ряда KAiSi308-NaAlSi30s-CaAl2Si208- Рассчитана ИК-упорядоченность этих систем. Установлена пространственная самоорганизация в алюмосиликатных системах.

16. Управляющим параметром самоорганизации системы KAlSijOa-NaAlSi^Og—CaAliSijOg является конфигурационная энтропия. Скорость убывания энтропии с ростом параметра дальнего порядка косит нелинейный характер.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. Krivoglaz М.А., X-ray and Neutron Diffraction in Nonideal Crystals (Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York, 1996).

2. Костюков H.C., Маслов B.B., Муминов М.И. Радиационная стойкость диэлектриков. Ташкент: ФАН, 1981. 215 с. ' : j

3. Костюков Н.С., Еранская Т.Ю., Холодный С.Д., Демчук В.А. и др. Герметичные вводы для АЭС. Серия «Диэлектрики и радиация». В 6 кн./ Под ред. Проф. Костюкова Н.С.Кн.4. М.: «Наука», 2004. 236.C.

4. Азаматов З.Т., Арсеньев П.А., Багдасаров Х.С. и др. Дефееты в материалах квантовой электроники, Ташкент; Фан, 1991,260 с.

5. Блистанов A.A. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики. - М.: МИСИС, 2000.-432 с.

6. Емельянов В.И., Мирзоев Ф.Х., Шелепин Л.А. //Квантовая электроника.-1994.-21, № 8.-С. 769-772 .

7. • Мирзоев Ф.Х. // Квантовая электроника.-1996.- 23, №9, С. 827-830.

8. Трушин Ю.В. Физическое материаловедение. - СПб.: Наука, 2000. -286 с. .. .

9. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости- М.:' Наука, 1965,-202 с.

10. Плюснина ИК-спектрокопия силикатов. М.: МГУ. 1967.

11.Жирифалько Л. Статистическая физика твердого тела. М.: Недра. 1975.382с.

РАБОТА ПОДДЕРЖАНА:

1) Федеральной целевой программой «Интеграция» Минобразования на стажировку в 2002-2003 гг. Контракт №30431/1615.

2) Федеральной целевой программой «Интеграция» Минобразования на стажировку в 2004 г. Контракт №1-3 4019.

3) Минобразования 2005-2006 гг. Тема по заданию «Исследование взаимодействия нейтронов с керамическими диэлектриками». Per. №01200503816.

4) Программой «Инновационная деятельность высшей школы» Минобразования в 2003 г. Проект 03.01.29 «Создание системы прогнозирования поведения конструкционных материалов в экстремальных условиях эксплуатации и опытной партии электрокерамических материалов на ее основе».

5) Грантом ДВО РАН в 2005 г. «Структурные критерии повышения прочности метаплокерамических материалов» № 05-Ш-Ж-02-017.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Монография «Диэлектрики и радиация». Том 3. Н.С. Костюков, Е.С. Астапова, Е.Б. Пивченко, Е.А. Ванина и др. «Механическая и электрическая прочность и изменение структуры при облучении». Издательство РАН «Наука», Москва, 2003. 256 с.

2. Ванина Е.А., Костюков Н.С. ИК-спектроскопичсские исследования компенсационного эффекта в керамических материалах // Атомная энергия. 1995. Т.78. Вып.З. С.209-210.

3. Ванина Е.А., Астапова Е.С., Игнатьева Л.Н. ИК-спектроскопическое исследование керамики ГБ-7 после нейтронного облучения И Атомная энергия. 1996. Т.81. Вып.4. С.303-304.

4. Ванина Е. А. Влияние нейтронного облучения на структуру метасиликата магния в оксидной керамике // Физика и химия обработки материалов. - 1997. № 5. С. 5-7.

5. Астапова Е.С., Пивченко Е.Б., Ванина Е.А. а-у-Переход оксида алюминия в корундовой керамике под действием нейтронного облучения // Доклады Академии наук,-2001,-Т.376,-№ 5.-С.611-614.

6. Попова И.В., Астапова Е.С., Ванина Е.А., Костюков Н.С. Долговременные радиационные изменения стеатитовой керамики СК-1. // Атомная энергия.- 2002,- Т.92,- Вып.З,- С. 241-243.

7. Басиев Т.Т., Ванина Е.А., Конюшкин В.А., Симаков C.B. Образование FV ч центров окраски в кристаллах LiF при облучении электронами // Физика и химия обработки материалов. 2003. №5. с.84-86. "

8. Лебедев В.Ф., Теняков С.Ю., Ванина Е.А., Гопиенко И.В., Жариков Е.В. Симаков С.В. Влияние облучения высокоэнергетическими электронами на спектрально-люминесцентные свойства монокристаллов форстерита // Перспективные материалы. 2005. №3. С. 36-39.

9. Гопиенко И.В., Ванина Е.А., Астапова Е.С., Лебедев В.Ф., Жариков Е.В., Симаков С.В. Радиационно-индуцированные явления в лазерных кристаллах форстерита. // Вестник ДВО РАН. 2005. №6. Приложение. С. 128133.

10. Астапова Е.С., Шумейко Е.В., Ванина Е.А., Александров И.В. Радиационно-стимулированные изменения в корундовой - анортит содержащей керамике ГБ-7 // Перспективные материалы. 2006. № 1. С.43-47.

11.Vanina Е., Gopienko I., Astapova Е., Lebedev V., Zharikov Е. Effect high energy e-irradiation on structure and optical properties of crystals Cr:Mg2SiO,». // Fundamental Problems of Optoelectronics and Micro-electronics II, proc. SPIE, 2005.-vol. 5851.-41-45.

12. Lebedev V.F., Tenyakov S.Yu., VaninaE. A., Gopienko I.V., Simakov S.V, Subbotin K. A., Zharikov E.V., Lazorenko V.M., Sadykhov S.I. Influence of ionizing radiation on spectroscopic properties of chromium doped forsterite laser crystals / Europhysics Conference on Lasers and Electro- Optics. Germany. Munich. June 12-17.2005.

13. Ванина E.A., Астапова E.C., Гопиенко И.В., Александров И.В. Процессы самоорганизации в неорганических материалах // Вестник АмГУ. 2005. Вып.31. С.22-26.

14. Ванина Е.А., Гопиенко И.В., Калашников А.С., Чибисов А.Н. Расчет энергии дефектообразования с использованием пакета программ FHI96MD И Информатика и системы управления. 1(9). 2005. С.27-34.

15. Астапова Е.С., Ванина Е.А., Гопиенко И.В. Расчет концентрации дефектов по модели упругого взаимодействия // Информатика и системы управления. 1(9). 2005. С.16-23.

16. Шумейко Е.В., Астапова Е.С., Ванина Е.А., Стриха В.Е. ИК -спектроскопическое изучение соединений ряда KAlSbOj-NaAlS bOg-CaAl2Si2Os // Вестник АмГУ. 2005. Выпуск № 29. С.23-25.

17. Lebedev V.F., Tenyakov S.Yu., Vanina E.A., Gopienko I.V., Simakov S.V., Subbotin K. A., Zharikov E.V. Effect of high-energy electron irradiation on spectroscopic properties of forsterite single crystals / International conference on Laser, Applications, and Technologies, proc. SPIE. 2006. - Vol. 6054, p.41-47.

18.Ванина E.A., Конюшкин В.А., Симаков С.В. Исследование радиационно-стимулированных изменений спектров поглощения кристаллов LiF / Proceeding. 12th International Conference on Radiation Physics and Chemistry of Inorganic Materials. Tomsk. 23-27. September 2003.

19.Ванина E.A., Лебедев В.Ф., Теняков С.Ю., Жариков Е.В., Симаков С.В. Влияние облучения высокоэнергетическими электронами на оптические свойства форстерита./ Proceeding. 12th International Conference on Radiation Physics and Chemistry of Inorganic Materials. Tomsk. 23-27 September 2003.

20.И.В. Гопиенко, Е.А. Ванина, Е.С. Астапова, А.В. Грохольский, А.С. Калашников. Влияние электронного облучения на структуру кристаллов Cr:Mg2Si04// «Вестник АмГУ», №25. 2004.

21. Ванина Е.А., Шишло И.В. Расчет потерь энергии при прохождении электронами кристалла фторида лития. Информатика и системы управления. 1(7). 2004 . С. 33-37.

22.Чибисова М.А., Ванина Е.А., Петраченко Ю.А. Влияние у-излучения на оптические свойства многокомпонентных свинцово-силикатных стекол// Вестник АмГУ. 2005. Вып.31. С.26-27.

,23. Vanina Е, Gopienko I., Lebedev V., Astapova Е., Ztiarikov Е., Ivanov L., Simakov S.-, Lazarenko V., Sadykhov S., Tovtin V. Optical properties and structure of laser crystals Cr:Mg2Si04 after irradiation // Journal of Guangdong Non-Ferrous Metals. -2005.-Vol.l5,N.2-3.-P.341. '

24. Астапова E.C., Ванина E.A., Пивченко Е.Б. Флуктуации напряжений в облученной керамике// Вестник АмГУ. 2001. Вып.13. С.55-57.

25.Шумейко Е.В.,. Астапова Е.С., Ванина Е.А. Анализ упорядочения соединений системы KaAlSi3Os — NaAlSi308 методами статистической механики // Вестник АмГУ. 2006. Вып. 33. С.12-14.

26.Ванина Е.А., Рокосей В.А. Моделирование упругих волн точечных дефектов в неорганических кристаллах/ Принципы и процессы создания неорганических ■ материалов. (III Самсоновские чтения) Материалы межд. симпозиума.12-15.апреля 2006 г. Хабаровск. С.271.

27.Гопиенко И.В.,, Ванина Е.А. Радиационная стойкость кристаллов Cr4+: Mg2Si04/ Принципы и процессы создания неорганических материалов. (III Самсоновские чтения) Материалы межд. симпозиума. 12-15 апреля 2006 г. Хабаровск. С.275.

28. Ванина . Е.А., Астапова Е.С. Спонтанное структурирование оксидных и силикатных систем / Принципы и процессы создания неорганических материалов. (III Самсоновские чтения) Материалы межд. симпозиумаЛ2-15 апреля 2006 г. Хабаровск. С.20-21.

29. Шумейко Е.В., Астапова Е.С., Ванина Е.А. Структурно-термодинамический аспект упорядочения Al-Si в полевых шпатах / Принципы и процессы создания неорганических материалов. (III Самсоновские чтения) Материалы межд. симпозиума. 12-15 апреля 2006 г. Хабаровск. С.156-158. -

30. Астапова Е.С., Ванина Е.А., Шумейко Е.В., Стриха В.Е., академик Моисеенко В.Г. Упорядоченность соединений ряда KAlSijOg—NaAlSijOg— CaAI2Si208// Доклады РАН. 2006. т.410, № 2.

31. Ванина Е.А., Астапова Е.С. Явления упорядочения радиационных дефектов в корундовой керамике// Огнеупоры и техническая керамика. 2006. № 8. С.12-15.

32. Ванина , Е.А.,» Рокосей В.А. Моделирование образования упорядоченной структуры радиационных дефектов // Известия вузов. Физика. 2006. №8. С.92-94. .

33.Ванина Е.Л. Процессы упорядочения точечных дефектов в многокомпонентных керамических материалах // Вестник Поморского университета. № 3. 2006. С.148-158.

34.Чибисова М.А., Ванина Е.А., Чибисов А.Н. Образование радиационных центров окраски в натриево-силикатных стсюих // Вестник Поморского университета. № 3. 2006. С.165-168.

Ванина Елена Александровна САМООРГАНИЗАЦИЯ И УПОРЯДОЧЕНИЕ В ОКСИДНЫХ И СИЛИКАТНЫХ СИСТЕМАХ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Типография АмГУ. г. Благовещенск, ул. Мухина, 150. Подписано к печати 10.10.2006. Формат 60*84/16. Усл. печ. л. 2,1. Тираж 100.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СЛОЖНЫЕ МАКРОСКОПИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ИХ ДИНАМИКА И ЭВОЛЮЦИЯ.

1.1. Упорядочение в неравновесных системах.

1.1.1. Дефектообразование под действием внешних потоков энергии.

1.1.2. Самоорганизация структуры в твердом теле под действием облучения.

1.2. Влияние нейтронного облучения на структуру керамических материалов.

1.3. Влияние облучения электронами и гамма-квантами на лазерные кристаллы.

1.4. Упорядочение твердых растворов.

ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1. Объекты исследования.

2.1.1. Кристаллы Cr:Mg2Si04 и Cr,Li:Mg2Si04.

2.1.2. Кристаллы LiF.

2.1.3. Оксидные керамические материалы.

2.1.4. Твердые растворы ряда KAlSisOg-NaAlSisOs-CaAbSiaOg.

2.2. Воздействие на образцы ионизирующих излучений.

2.3. Методы исследований макроскопических систем с различной степенью дефектности.

ГЛАВА III. САМООРГАНИЗАЦИЯ РАДИАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ

В ОКСИДНОЙ КЕРАМИКЕ.

3.1. Фазовые переходы в кварцсодержащей керамике под действием нейтронного облучения.

3.2. Упорядочение радиационных дефектов в корундовой керамике.

3.3. Радиационностимулированный а-у переход AI2O3.

3.4.Флуктуации напряжений в облученной керамике.

ГЛАВА IV. ПРОЦЕССЫ САМООРГАНИЗАЦИИ В РАДИАЦИОННО

МОДИФИЦИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛАХ.

4.1. Облученные лазерные кристаллы как диссипативная система.

4.1.1. Кристаллы Mg2Si04, Cr:Mg2Si04 и

Cr,Li:Mg2Si04.

4.1.2 Влияние облучения на оптические свойства кристаллов LiF.

4.1.3. Расчет концентрации радиационных центров окраски.

4.2. Моделирование образования упорядоченной структуры радиационных дефектов.

4.2.1. Математическая модель.

4.2.2. Малые возмущения вектора смещения и концентраций дефектов.

4.2.3. Расчет параметров упорядоченной структуры скоплений радиационных дефектов.

ГЛАВА V. ПОРЯДОК-БЕСПОРЯДОК В ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ РЯДА KAlSi308-NaAlSi30g-CaAl2Si208.

5.1. Изучение упорядоченности методами ИКС и РСА.

5.2.Статистические модели беспорядка в алюмосиликатных структурах

5.3. Анализ упорядочения соединений системы KaAlSisOg-NaAlSiaOg методами статистической механики.

5.4. Метод Кирквуда. Санидин-ортоклаз.

5.5. Приближение Брэгга-Вильямса. Санидин - ортоклаз.

Актуальность темы.

С развитием атомной энергетики и лазерной техники растет потребность в диэлектрических керамических материалах и кристаллах, пригодных для использования в поле ядерных излучений. С середины восьмидесятых годов в Амурском научном центре Дальневосточного отделения РАН, а с 2000 года в Амурском государственном университете по заданию Министерства Атомной Энергетики под руководством профессора Н.С. Костюкова проводятся систематические исследования радиационной стойкости керамических материалов применительно к электротехническим изделиям для атомной энергетики. Методами рентгеноструктурного анализа, ИК-спектроскопии, электронной микроскопии, теплофизическими и электрофизическими методами комплексно изучаются структура и свойства керамических диэлектриков совместно с НИИ атомных реакторов (г. Димитровград). На основании этих научных изысканий и конструкторских разработок созданы герметичные кабельные вводы в зону локализации аварии для АЭС с реакторами типа ВВР, принятые Межведомственной комиссией из представителей Минатома, МВД, Госатомнадзора, РАН и утверждены технические условия на поставку этих изделий. На сегодняшний день продолжаются исследования для атомной энергетики по программе «Старт». Исследование радиационной стойкости кристаллических материалов, работающих в устройствах квантовой электроники, микроэлектронике, и возможностей использования ионизирующей радиации для технологических целей проводится Амурским государственным университетом в рамках договора с Институтом металлургии и материаловедения (ИМЕТ) РАН, Институтом общей физики (ИОФ) РАН на протяжении последних лет.

Одной из важнейших проблем физики конденсированного состояния и радиационного материаловедения является необходимость прогнозирования изменения свойств твердых тел при воздействии потоков ионизирующих излучений. Массовое исследование материалов путем облучения их в каналах реакторов и с использованием ускорителей является дорогостоящим и, что не менее существенно, весьма длительным. Одним из подходов к решению этой задачи является синергетический. В твердых телах при воздействии внешних потоков энергии большой мощности, при быстром нагреве и переохлаждении, в других неравновесных условиях образуются точечные дефекты вакан-сионного и междоузельного типов с концентрацией, значительно превышающей термодинамически равновесную. Под воздействием внешних потоков энергии конденсированная среда представляет собой открытую систему, далекую от термодинамического равновесия. Для описания закономерностей поведения таких неравновесных систем, процессов их структурного изменения с самоорганизацией различных структур используются методы и принципы синергетики. Согласно синергетическому подходу неустойчивости возникают при критических значениях внешних параметров. Возникновение структуры в первоначально хаотической среде является главным атрибутом процесса самоорганизации.

С позиций самоорганизации в материаловедении анализировались промежуточные слои на границах раздела фаз в процессах получения твердотельных материалов, прочность и образование трещин в металлах, появление различных структур в материалах электроники, рост кристаллов. Систематический анализ синергетических явлений (возникновение пространственно-временных неустойчивостей и структур) под действием облучения нейтронами в оксидных и силикатных системах в литературе отсутствует.

Цель работы: Изучение процессов в функциональных материалах, работающих в неравновесных условиях. Исследование различных по составу материалов и соединений в экстремальных условиях.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

1. Исследование оксидных керамических материалов после нейтронного облучения.

2. Исследование структуры и свойств лазерных кристаллов после облучения потоками электронов и у-квантов.

3. Моделирование процессов радиационного образования упорядоченных скоплений дефектов.

4. Экспериментальное исследование и расчет параметров упорядочения в твердых растворах.

Объекты исследования: корундовая керамика МК (микролит), 22ХС, ГБ-7 до и после облучения нейтронами до флюенса 3,7-1021 нейтрон/см2, кристаллы Mg2Si04, Cr:Mg2Si04, Cr,Li:Mg2Si04, LiF до и после облучения высокоэнергетическими электронами и гамма-квантами, соединения ряда твердых растворов KAlSi308-NaAlSi308-CaAl2Si208.

Методы исследования; Рентгеноструктурный анализ, оптическая спектроскопия, ИК-спектроскопия, химический анализ, электронная микроскопия, математическое моделирование.

Научная новизна.

1. Впервые исследованы кристаллы Mg2Si04, Cr:Mg2Si04, Cr,Li:Mg2Si04 после облучения электронами и гамма-квантами. Установлено возникновение наведенного поглощения и насыщение концентрации центров окраски.

2. Предложен новый подход изучения процессов, происходящих в твердых керамических материалах при облучении быстрыми нейтронами больших флюенсов, с использованием синергетики и компенсационного принципа.

3. Впервые предложена математическая модель образования упорядоченной структуры скоплений точеных дефектов под действием ионизирующего излучения в кристаллах с кубической симметрией;

4. Экспериментально исследованы процессы упорядочения в твердых растворах ряда KAlSi308-NaAlSi30s-CaAl2Si208 и рассчитаны термодинамические параметры упорядочения.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Упорядочение и самоорганизация радиационных точечных дефектов после нейтронного облучения в оксидных керамических материалах проявляется в образовании крупных дислокационных петель вакансионного типа в основной кристаллофазе корундовой керамики, ориентированных в направлении оси L3. Радиус этих петель достигает 3,2 нм, концентрация - Nn -7,2-1018 см"3.

2. Временная самоорганизация в керамических материалах при нейтронном облучении обусловлена фазовыми переходами, сопровождаемыми повышением симметрии кристаллических фаз: а - у - переход в А120з с перестройкой тригональной структуры R3C в кубическую Fd3m, переход а - SiC>2 (кварц) в р - SiC>2 (кристобалит) с перестройкой тригональной структуры С3]2 в кубическую Fd3m, переход клиноэнстатита в протоэнстатит с перестройкой моноклинной структуры С2/с в ромбическую Pmm2.

3. В лазерных кристаллах после облучения электронами в диапазоне флюенсов 2,8 -1014 - 3,5-1014 е/см2 происходят процессы самоорганизации: насыщение концентрации центров окраски с достаточным условием образовавшейся диссипативной структуры скоплений. Образование сложных агрегатных центров окраски в лазерных кристаллах Cr:Mg2Si04 (500-550 нм) и в кристаллах LiF (1250 нм) связано с самоорганизацией точечных радиационных дефектов и образованием упорядоченной структуры скоплений.

4. Математическая модель образования упорядоченной структуры мелких скоплений дефектов под действием электронного облучения и упругих полей напряжения дает математическое представление малых возмущений, характеризующих развитие деформационно-диффузионной неустойчивости и позволяет адекватно оценить управляющий параметр самоорганизации точечных дефектов в объеме кристалла с кубической симметрией.

5. Пространственная самоорганизация каркасных алюмосиликатов полевых шпатов обусловлена упорядочением твердых растворов ряда KAlSijOg-NaAlSi308-CaAl2Si20g, что подтверждается ИК-спектроскопическими и рентгеновскими исследованиями. Управляющим параметром процесса самоорганизации является конфигурационная энтропия. Скорость убывания энтропии с ростом параметра дальнего порядка носит нелинейный характер.

Практическая значимость. Полученные данные целесообразно использовать при разработке новых керамических конструкционных материалов и лазерных кристаллов, способных работать в условиях действия ионизирующих излучений. При прогнозировании изменения свойств материалов в экстремальных условиях эксплуатации и в технологических схемах следует учитывать исследованные процессы упорядочения в оксидных и силикатных системах и компенсационные эффекты.

Апробация работы. Результаты выполненных исследований докладывались и обсуждались на II, VI, XIII Межотраслевом совещании "Радиационная физика твердого тела" (Севастополь, 1992, 1996, 2003); IV Международной школе-симпозиуме "Физика и химия твердого тела" (Благовещенск, 1994); Российской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии" (Москва, 1995); Научно-технической конференции "Физико-химические процессы в композитных материалах и конструкциях» (Москва, 1996); Научно-технической конференции "Материалы и конструкции в машиностроении, строительстве, сельском хозяйстве" (Вологда, 1996); Всероссийской научно-технической конференции "Экспериментальные методы в физике структурно-неоднородных сред" (Барнаул, 1997); II, III, V Региональной конференции "Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование" (Хабаровск, 2001, 2005, Благовещенск, 2002); IV, VIII, IX Региональной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых по физике полупроводников, диэлектриков и магнитных материалов (Владивосток, 2000, 2004, 2005); Региональной научной конференции «Будущее амурской науки» (Благовещенск, 2002); VI, VII, VIII Chinese-Russian Symposium "New materials and technology" (2001, 2003, 2005); «12th International Conference on Radiation Physics and Chemistry of Inorganic Materials» (Tomsk, 2003); Региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике (г. Владивосток, 2003, 2005); 54 научной конференции БГПУ (Благовещенск, 2004); Fouth Asia-Pacific Conference on Fundamental Problems of Opto- and Micro-electronics (Khabarovsk, 2004); Региональная школа-симпозиум «Физика и химия твердого тела» (Благовещенск, 2003); Europhysics Conference on Lasers and Electro- Optics (Munich, 2005); International conference on Laser, Applications, and Technologies (St. Petersburg, 2005); Межд. симпозиуме «Принципы и процессы создания неорганических материалов» (III Самсоновские чтения) (Хабаровск, 2006).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 71 печатной работе, в том числе 41 статье.

Личный вклад автора. Все результаты, изложенные в диссертации, получены автором лично или в соавторстве при его непосредственном участии.

Автор выражает благодарность научному консультанту профессору, д. ф.-м.н. Иванову Л.И., научному консультанту профессору, д. ф.-м.н. Астаповой Е.С., профессору, д.т.н. Костюкову Н.С., профессору, д.т.н. Жарикову Е.В., к.т.н. Лебедеву В.Ф., к.т.н. Конюшкину В.А., д.ф.-м.н. Симакову С.В. за участие в работе и обсуждении результатов.

Выводы по 4 главе

Насыщение наведенного поглощения, а, следовательно, и концентрации центров окраски во всех облученных образцах форстерита и фторида лития, образование сложных центров окраски свидетельствует о том, что они являются диссипативными структурами, в которых могут происходить процессы временной самоорганизации точечных дефектов.

Присутствие инкремента неустойчивости системы у и волнового числа возмущений q, связанного с периодом решетки упорядоченной структуры дефектов в математическом представлении малых возмущений дает возможность показать при каких критических значениях развивается деформационно-диффузионная неустойчивость и рассчитать период решетки упорядоченной структуры радиационных дефектов, сформированных при облучении потоком электронов.

ГЛАВА V. ПОРЯДОК-БЕСПОРЯДОК В ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ РЯДА

KALS^Og-NAALSbOs-CAAI^SbOg 5.1. Изучение упорядоченности методами ИКС и РСА

В отличие от предыдущих объектов исследования, с временной самоорганизацией дефектов, третья группа представляет собой кристаллическую силикатную систему с изоструктурным изоморфизмом - твердые растворы ряда KAlSii08 - NaAlSi3Os - CaAl2Si20s, в которых установлена пространственная самоорганизация.

Существует два предельных и практически недостижимых состояния для материи: идеальный кристалл и хаос. Все остальные состояния можно рассматривать как промежуточные состояния между этими двумя [209].

Ранее выяснены основные термодинамические особенности перехода от порядка к беспорядку. Неупорядоченной структуре соответствует большее число конфигураций, поэтому она является более устойчивой формой. Рассматривают два основных типа неупорядоченного состояния:

1) неупорядоченное состояние твердых кристаллических веществ, в которых катионы статистически распределены по кристаллографически эквивалентным позициям;

2) неупорядоченное состояние твердых веществ, характеризующееся различной степенью кристалличности: от высокой до низкой степени совершенства кристалличности [210].

Характерной особенностью поведения твердых растворов являются структурные превращения, связанные с упорядочением при заполнении разными атомами кристаллохимических позиций решетки. Одна из причин этого перераспределение А1 и Si, Mg и Fe, Са и Mg и других пар атомов [66]. Упорядочение можно наблюдать в полевых шпатах, являющихся соединениями ряда твердых растворов тройной системы KAlSisOs-NaAlSiiOg-CaAl2Si208 [ll].

Процентное содержание альбита и ортоклаза определено рентгенографически, по соотношению интенсивности линий 201 альбита и калиевого полевого шпата (Or) и методом «трех пиков» по положению дифракционных максимумов 060 и 204.

Установлено, что содержание крайних членов ряда варьирует от 10 до 98%, степень упорядоченности K-Na кристаллов варьирует в моноклинных от 0,5 до 0,95, в триклинных от 0,55 до 0,84. Степень ИК-упорядоченности для K-Na ряда варьируется от 0,4 до 1,06. Таким образом, в моноклинных кристаллах возможно достижение более высокой упорядоченности. В Na-Ca кристаллах индекс структурной упорядоченности варьирует от 18 до 100% [211,212].

Анализ полученных рентгендифракционных спектров показал, что исследуемые образцы кристаллизуются в моноклинной и триклинной сингони-ях. Для расчета параметров ячеек Бравэ использовали метод наименьших квадратов.

Проанализировав полученные данные, можем сделать следующие выводы: 1) линейные параметры ячеек Бравэ моноклинных кристаллов K-Na ряда остаются неизменными, и лишь угловой параметр /? меняется в пределах 115,86+117,20 J;

2) линейные и угловые параметры ячеек Бравэ триклинных кристаллов меняются существенно. Наиболее чувствительным является параметр у, характеризующий степень триклинности исследуемых соединений.

На полученных рентгенограммах, соединений K-Na ряда, наблюдается особенность в расщеплении дифракционных максимумов 201, 204 и 060, свидетельствующая о аномальности структуры исследуемых соединений. Дифракционные максимумы 060 и 204 аномальных соединений не расщепляются на рентгендифракционном спектре, в то время как наблюдается присутствие двух максимумов 201, соответствующих натриевой и калиевой фазам. Эффект объясняется возникновением упругих напряжений в плоскости срастания фаз при когерентном характере границ.

ИК - спектры поглощения зарегистрированы на Фурье - спектрометре Spectrum-One в области спектра от 350 до 4000 см"1 с КВг призмой. Образцы приготовлены методом прессования исследуемых минералов с бромидом калия.

Полевые шпаты классифицируются по химическому составу, кристаллической структуре и Si/Al - упорядоченности, чем исчерпываются все их «структурно-химические разновидности» [66]. Полевошпатовые минералы представляют собой изоморфные смеси либо калиевого и натриевого шпата (подгруппа K-Na -полевых шпатов), либо натриевого и кальциевого шпатов (подгруппа Na-Ca - полевых шпатов). Непрерывный ряд натрий - калиевых полевых шпатов проявляется только при высоких температурах из-за большой разницы в размерах катионов К* (г; = 1,33 А) и Na+ (rf = 0,98 А) [213]. Главная структурная особенность силикатов - размещение атомов Si внутри тетраэдров из атомов О, чему благоприятствует отношение ионных радиусов Rsi : Ro = 0,28 [214]. Полевые шпаты, которые после охлаждения сохраняют структуру, присущую им при высоких температурах, называются высокотемпературными. Низкотемпературные шпаты либо кристаллизовались при низкой температуре, либо медленно охлаждались. Структурные разновидности отличаются по степени упорядоченности и симметрии кристаллической решетки [213, 214].

В полевых шпатах распределение Al и Si в тетраэдрических позициях может быть как упорядоченным, так и неупорядоченным. Охарактеризовать эти состояния можно с помощью колебательных спектров [113]. Результаты Ж - спектроскопического исследования K-Na - полевых шпатов представлены на рисунке 5.1. Полоса поглощения антисимметричных валентных колебаний vas(Si-O-Si) и vas(Si-0-Al(Si)) наблюдается в спектрах TWVa-полевых шпатов в области 1200-1000 см"1. Область 900-800 см"1 не содержит полос поглощения, что дает возможность выделить область проявления симметричных валентных колебаний 800-500см"!. Данная область наиболее чувствительна к распределению Si/Al. В области менее 500 см"1 наблюдаются полосы поглощения, связанные со смешанными деформационными колебаниями S(0-Si(Al)-0) и S(O-Si-O) [113].

Различия в степени Si/Al - упорядоченности проявляются на положении максимумов в области 600-650 (vi) и 500-550 (v2) см"1. Согласно литературным данным [113] степень ИК - упорядоченности для K-Na - полевые шпаты характеризуется величиной 0, определяемой выражением: в = 0,05x(Av-90)

Ранее установлена прямая зависимость между ИК - упорядоченностью и углом оптических осей ; для K-Na-полевых шпатов:

2VNp = 47,46 х (0-0,17)+ 63

В таблице 5.1 представлена степень ИК-упорядоченности и угол оптических осей, рассчитанные нами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенное в настоящей работе изучение процессов временной самоорганизации точечных дефектов в оксидных керамических материалах под действием нейтронов, лазерных кристаллах под действием электронов и гамма-квантов и пространственной самоорганизации твердых растворах ряда KAISi308-NaAlSi308-CaAl2Si208 позволяет сделать следующие выводы:

1. В керамике микролит происходят процессы самоорганизации точечных радиационных дефектов, т.к. нейтронное облучение вызывает переход а- модификации AI2O3 в у-модификацию в микролите с соответствующей перестройкой гексагональной структуры в кубическую.а-у - переход AI2O3 при облучении вызван созданием локальных областей с температурой не ниже температуры перехода в местах скопления дислокационных петель.

2. Нейтронное облучение вызывает частичное разрушение кристаллического кварца с фазовыми переходами в керамике СК-1: а- кварц частично переходит в кристобалит и стеклофазу, что свидетельствует о процессах самоорганизации в кварцсодержащей керамике. Присутствие кристаллического а-кварца в керамиках СК-1, УФ-46 и М-23 и муллита в

71

УФ-46, сохранение фаз в ГБ-7 после облучения флюенсом 3,7-10 нейтрон/см2 объясняется компенсационным эффектом.

3. Установлено, что облучение быстрыми нейтронами флюенсом 3,7-1021 см"2 приводит к увеличению микронапряжений II рода, возникающих на гра-ницах раздела фаз и блоков облученных керамических диэлектриков (до 1,12-10"3).

4. Упорядочение и самоорганизация радиационных точечных дефектов после нейтронного облучения проявляется в образовании крупных дислокационных петель вакансионного типа в основной кристаллофазе всех исследуемых марок керамики, ориентированных в направлении оси "с"

Определены размеры радиусов и концентрации этих петель. Ro достигает 3,2 нм.аЫп -7,2-1018 см"3.

5. Облучение приводит к образованию значительного количества петель из междоузлий в керамике ГБ-7: R<> = 4,3 нм, Nn = 0,42-1018 см-3; установлено, что наряду с крупными дислокационными петлями в УФ-46 и 22ХС имеются точечные междоузлия и значительное число вакансий (1021 см"3).

6. Облучение вызывает частичный переход корунда в рентгеноаморфное состояние в ГБ-7 (размер блоков 200-700 А) с одновременным появлением зародышей у- фазы. В соответствии с единым законом эволюции системы, именно вокруг этих зародышей возникнет новая фаза в керамике микролит.

7. Вид ионизирующего излучения (гамма-кванты, электроны), его доза не влияют на количество и положение максимумов в спектре наведенного поглощения кристаллов форстерита и фторида лития после облучения.

8. В спектрах облученных кристаллов форстерита наблюдается насыщение наведенного поглощения в диапазоне флюенсов электронов 2,8 •1014- 3,5-1014 е/см2.

9. Установлено, что эффективность образования центров окраски при облучении высокоэнергетическими электронами на два порядка превышает эффективность при у-облучении источником Со60.

10. Установлена оптимальная доза облучения лазерных кристаллов максимальным контрастом (3 = 35. При энергии электронов 21 МэВ и интенсивности облучения 1,56 -1013 см"2 с"1 она составляет 8,4 -1016 см"2.

11. Получены кристаллы LiF с высокой концентрацией с высокой концентрацией активных центров F2" окраски (К%0=2,5 см"1) и минимальными потерями.

12. Насыщение концентрации F+, О" в кристаллах форстерита, и F2" центров окраски после е- и у-облучения свидетельствует о диссипации энергии в этих кристаллах.

13. Образование сложных агрегатных центров окраски в лазерных кристаллах Cr:Mg2Si04 (500-550 нм) и в кристаллах LiF (1250 нм) связано с самоорганизацией точечных радиационных дефектов и образованием упорядоченной структуры скоплений.

14. Построена математическая модель формирования упорядоченной структуры мелких скоплений дефектов в кристалле с кубической симметрией под действием электронного облучения и упругих полей напряжения на основе модели концентрационно-дефермационно-тепловой неустойчивости [2] и найдено математическое представление малых возмущений, характеризующих развитие деформационно-диффузионной неустойчивости.

15. Методом ИК-спектроскопии и РСА исследованы твердые растворы ряда KAlSi30s-NaAlSi308-CaAl2Si208. Рассчитана ИК-упорядоченность этих систем. Установлена пространственная самоорганизация в алюмосиликатных системах.

16. Управляющим параметром самоорганизации системы KAlSiaOg-NaAlSi308-CaAl2Si208 является конфигурационная энтропия. Скорость убывания энтропии с ростом параметра дальнего порядка носит нелинейный характер.

1. Каменев С.В. Европейская наука: от рассвета - к новому рождению. -Владивосток: ПИППКРО, 2005. - 128 с.

2. Разумов В.Ф. Курс лекций по синергетике. Часть 1: ИПХФ РАН, Черноголовка, 2002. 128 с.

3. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. -М: Мир, 1979.-512 с.

4. Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций. М: Мир, 1973. 280 с.

5. Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры устойчивости и флуктуаций: Пер. с англ. М.: Мир, 1973. 280 с.

6. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. М.: Мир, 1979.279 с.

7. Князева Е.Н. Мир философских идей С.П. Курдюмова /Сборник докладов. Курдюмовские чтения. С. 29-32.

8. Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980. 400 с.

9. Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б. Современные проблемы нелинейной динамики. М.: Едиториал УРСС, 2002

10. Ю.Ахромеева Т.С., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г., Самарский А.А. Нестационарные структуры и диффузионный хаос. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1992.

11. Лоскутов А.Ю., Михайлов А.С. Введение в синергетику. М.: Наука, 1990.

12. Loskutov A.Yu., Tereshko V.M. Processing information encoded in chaotic set in dynamic systems. // SPIE, 1993, v.2038, p.263-272.

13. Лоскутов А.Ю. Нелинейная динамика и сердечная аритмия./ЯТрикладная нелинейная динамика, 1994, т.2, № 3-4, С.14-25.

14. Мирзаде Ф.Х. Самоорганизация в ансамбле нестабильных частиц и образование упорядоченных структур в конденсированных средах при воздействии внешних потоков энергии. Диссертация на соискание уч. ст. д.ф-м.н. Москва, 2003.

15. Иванова B.C., Баланкин А.С., Бунин И.Ж., Оксогоев А.А. Синергетика и фракталы в материаловедении. 1994. 384 с.

16. Верхотуров А.Д. Формирование поверхностного слоя металлов при электроискровом легировании. Владивосток: Дальнаука, 1995.-321 с.

17. Хмелевская B.C. Самоорганизация в твердых телах // Соросовский образовательный журнал, 2000, том 6, №6. с. 85-91.

18. Выдрик Г. А., Костюков Н. С. Физико-химические основы производства и эксплуатации электрокерамики. М.: Энергия, 1971. - 231 с.

19. Костюков Н.С., Муминов М.И., Атраш С.М., Мухаметжанов М.А., Васильев Н.В. Радиационная электропроводность.- М:Наука, 2001.-253 с.

20. Основы радиационного материаловедения стекла и керамики/Бреховских С. М., Викторова Ю.Н., Гринштейн Ю.Л. и др.- М.: Стройиздат, 1971 256 с.

21. Дубровский В. Б. Радиационная стойкость строительных материалов.-М.: Стройиздат, 1977. 279 с.

22. Масленникова Г. Н., Назарьев О. К. Электрокерамика в технике. М.: Знание, 1969.-46 с.

23. Радиационное электроматериаловедение/ Костюков Н. С., Антонова Н. П., Зильберман М.И. и др. М.: Атомиздат, 1979. - 217 с.

24. Конобеевский С. Т. Действие облучения на материалы. М.: Атомиздат, 1967.-400 с.

25. Костюков Н. С., Харитонов Ф. Я., Антонова Н. П Радиационная и коррозионная стойкость электрокерамики. М.: Атомиздат, 1973. - 223 с.

26. Ибрагимов Ш. Ш., Кирсанов В. В., Пятилетов Ю. С. Радиационные повреждения металлов и сплавов. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 240 с.

27. Трушин Ю. В. Вопросы теории дефектов в кристаллах. Д.: Наука, 1987.-С.133- 144.

28. Mansur L. К. // Nucl. Techn. 1978. - Vol. 40. - P. 5-34.

29. Trushin Yu. V. // Sov. Phys. Techn. Phys. 1992. - V. 37 (4). - P.353-367.

30. Трушин Ю. В. Теоретические представления о радиационном распухании материалов и характеристики стоков // ЖТФ. 1994. - Том 64, в.6. - с. 83-93.

31. Pells G. P. Radiation Effects in Ceramics // MRS BULLETIN.- 1997.-22(4). P. 22-28.

32. Varley J. H. 0. New explanation of radiation effects in alcali halides //J. Nuclear Energy. 1954. - V. 1. - № 2. - P. 130-139.

33. Костюков H. С., Антонова H. П. Компенсационный принцип повышения радиационной стойкости керамических материалов. Владивосток: ОРЦ РИО ДВО АН СССР, 1987. - 55 с.

34. Келли Б. Радиационное повреждение твердых тел. М.: Атомиздат, 1970.-240 с.

35. Камышаченко Н. В., Неклюдов И. М., Черняева Т. П. Композиционные критерии радиационной аморфизации // Радиационная физика твердого тела: Труды VIII межнац. совещания. Севастополь, 29 июня 4 июля 1998 г. - М., 1998.-С. 16-21.

36. Радиационная аморфизация материалов. / Неклюдов И. М., Черняева Т. П. Харьков: ХФТИ, 1993. - 76 с.

37. Mori К., Fujita Н., Tendo М., Fujita М. Amorphous transition in intermetallic compound induced by electron irradiation// Scr. Meh. 1984.- V. 18.- № 8.-P. 783-788.

38. Motta A. T. Amprphization of intermetallic compounds under irradiation // J. Nuclear Mater. 1997. - V. 244. - № 3. - P. 227-250.

39. Костюков H.C., Антонова Н.П. (СССР), Дж.И. Берк, Дж.К. Терхыон (США). Электрокерамические материалы для атомной энергетики.// Всемирный электротехнический конгресс. -М., 1977, доклад 77.-20 с.

40. Костюков Н. С., Маслов В. В., Муминов М. И. Радиационная стойкость диэлектриков.-Ташкент.: ФАН, 1981.-213 с.

41. Структурные изменения керамических материалов в результате нейтронного облучения/ Астапова Е. С., Ванина Е. А., Костюков Н. С. и др. -Благовещенск: Нов. полиграф, технол., 1999. 50 с.

42. Цвигунов А.Н., Хотин В.Г., Красиков А.С., Власов А.С., Светлов Б.С. Синтез новой модификации оксида алюминия со структурой шпинели при ударно-волновом воздействии на гиббеит// Стекло и керамика- 1999.- № 8.-С. 16-18.

43. Kotomin Е.А., Popov A.I. Radiatio-induced point defects in simple oxides // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 1998. - B. 141. - P. 1-15.

44. Atobe K., Nakagawa M. Production rate and thermal stability of F center in a-A1203 with irradiation temperature //Cryst. Latt. Def. and Amorph. Mat. 1987. -Vol. 17.-P. 229-233.

45. Матковский A.O., Сугак Д.Ю., Убизский С.Б. и др. Воздействие ионизирующих излучений на материалы электронной техники. Львов, Изд -во « Свгт», 1994,-212 с.

46. Вахидов Ш.А., Ибрагимова Э.М., Каипов Б., Тавшунский Г.А., Юсупов А.А. Радиационные явления в некоторых лазерных кристаллах. Ташкент, Изд-во «Фан», 1977, 152 с.

47. Багдасаров Х.С., Пастернак Л.Б., Севастьянов Б.К. Радиационные центры окраски в кристаллах Y3A15012:Cr3+ //Квантовая электроника. 1977. - Т. 4. №8.-С. 1702-1707.

48. Ковалева Н.С., Иванов А.О., Дубровина Э.П. Связь образования радиационных центров окраски с ростовыми дефектами в кристаллах HAr:Nd. //Квантовая электроника. 1981. - Т. 8. - №11. - С. 2433-2437.

49. Кулагин Н.А., Озеров М.Ф., Рохманова В.О. Влияние гамма-облучения на электронное состояние ионов хрома в монокристаллах Y3AI5O12 //ЖПС. -1987. Т.46. №4. - С. 612-615.

50. Антонов Е.В., Багдасаров Х.С., Казаков Н.А. и др. Влияние условий выращивания на радиационно спектральные характеристики монокристаллов Nd:YAG//Кристаллография, 1984, Т.29, №1 С. 175-176.

51. Кулагин Н.А., Овечкин А.Е., Антонов Е.В. Центры окраски гамма-облученного граната Y3AI5O12 // Журнал прикладной спектроскопии. 1985. -Т. 43.- №3. - С.478-484.

52. Жариков Е.В., Жеков В.И., Мурина Т.М. и др. Центры окраски в кристаллах иттрий-алюминиевого и иттрий-эрбий-алюминиевого гранатов // Квантовая электроника. 1976. - Т.З. - №3. - С.589 - 593.

53. Kaczmarek S., Sudak D., Matkovskii A., Moroz Z., Kwasny M., Durygin A. Radiation induced recharging of cerium ions in Nd, Ce: Y3AI5O12 single crystals // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research .- 1997. B. 132. - P. 647652.

54. Константинов Н.Ю., Карасева Л.Г., Громов B.B. Спектры оптического поглощения дырочных центров в гамма-облученных монокристаллах алюмоиттриевого граната. //Известия Академии Наук СССР. Серия физическая. -1980. №5. - С. 631-634.

55. Жариков Е.В., Жеков В.И., Мурина Т.М., Осико В.В., Прохоров A.M., Тимошечкин М.И. Центры окраски в кристаллах иттрий-алюминиевого и иттрий-эрбий- алюминиевого гранатов . //Квантовая электроника. 1976. - Т. 3.- №3.- С. 589-593.

56. Matkovskii A., Sudak D., Melnyk S., Potera P., Suchocki A., Frukacz Z. Color center in doped Gd3Ga50i2 and Y3AI5O12 laser crystals // Journal of Alloys and Compounds. 2000. - V. 300-301. - P. 395-397.

57. Matkovskii A., Sudak D., Durygin A., Kaczmarek S. Effect of ionizing radiation on optical and lasing properties of Y3Al50i2 single crystals doped with Nd, Er, Ho, Tm, Cr ions // Optical Materials. 1996. - V. 6. - P. 353-358.

58. Kaczmarek S.M., Jablonski R., Moroz Z., Pracka I. Radiation defects in oxide compounds // Crust. Res. Technol. 1999. - V. 34. - P. 719-728.

59. Kaczmarek S. Influence of ionizing radiation on performance of Nd:YAG lasers // Crust. Res. Technol. 1999. - V. 34. - P. 1183-1190.

60. Азаматов 3.T., Арсеньев П.А., Багдасаров X.C. и др. Дефекты в материалах квантовой электроники. Ташкент., Изд-во «Фан», 1991, - 260 с.

61. Блистанов А.А. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики. М., МИСИС, 2000, 432 с.

62. Антонов Е.В., Багдасаров Х.С., Казаков Н.А. и др. Влияние условий выращивания на радиационно-спектральные характеристики монокристаллов Nd:YAG // Кристаллография. 1984. - Т.29. - №1. - С. 175176.

63. Басиев Т.Т., Воронько Ю.К., Миров С.Б., Осико В.В., Прохоров A.M. Твердотельные перестраиваимаемые лазеры на центрах окраски в ионных кристаллах // Известия Академия Наук СССР. Серия физическая. Т.46, №28. 1982. 1600-1609.

64. Непомнящих А.И., Раджабов Е.А., Егранов А.В. Центры окраски и люминесценции кристаллов LiF. Новосибирск: Наука, 1984. 114 с.

65. Векилов Ю.Х. «Беспорядок в твердых телах»// Соросовский образовательный журнал, 1999, №6, С. 105-109.

66. Сендеров Э.Э. Процессы упорядочения каркасных алюмосиликатов М; «Наука» 1990-208с.

67. Паросиндж Н., Стейвли JI. Беспорядок в кристаллах М.: Мир, 1982. 435 с.

68. Helgeson Н.С., Delany J.M., Nesbitt H.W., Bird D.K. Summary and critique of thermodynamic properties of rock forming minerals // Amer. J. Sci. A. 1978. Vol. 268. 229 p.

69. Минералы: Справ. T.5: Каркасные алюмосиликаты. Вып.1: Фельдшпатоиды/ Ред. Мозгова Н.Н., Соколова М.Н. М.: Наука, 2003. 379с.

70. Дерский J1.C. Структурные изменения минерала и их радиоспектроскопические характеристики /Теория, история, философия и практика минералогии С. 234-235.

71. Годовиков А.А. Минералогия, М.: «Недра» 1975.

72. Петрографический словарь, М.: "Недра", 1981.

73. Минералогия и геохимия. Изд-во ЛГУ. 1975 156 с.

74. Jeffrey E.Post, Charles W.Burnham "Structure-energy calculations on low and high albite"// American mineralogist, V.72, p.507-514, 1987.

75. Chao S.H., Hargreaves A., Taylor W.H. The structure of orthoclases. -"Miner. Mag.", vol. 25, No 167,1970, p. 126-138.

76. Bailey S.W., Taylor W.H. The structure of a triclinic potassium feldspar. -"Acta Crystallogr.", vol. 8,1955, p. 621-632.

77. Берри Jl., Мейсон Б., Дитрих Р. Минералогия. М., «Мир», 1987, с. 435 -443.

78. Bowen N.L., Tuttle O.F. The system NaAlSi308 -KAlSi3Os. J. Geol., vol. 58, No 5, 1950, p. 489-511.

79. Laves F. Al/Si Verteilungen, Phasen - Transformationen und Namen der Alkali - feldspate //Ztschr. Kristallogr. 1960. Bd. 113. S. 265 - 296.

80. Фергусон Р.Б., Трэйл Р.Дж., Тэйлор В.Х. Кристаллические структуры низкотемпературного и высокотемпературного альбитов. В кн.: Физика минералов. М., Мир, 1964, с. 57 - 93.

81. Кумеев С.С. Полевые шпаты петрогенетические индикаторы М; Недра 1982-206 с.

82. Шумейко Е.В., Астапова Е.С., Ванина Е.А. Анализ упорядочения соединений системы KaAlSiaOs NaAlSisOg методами статистической механики // Вестник АмГУ. 2006. Вып. 33. С. 12-14.

83. Акимов Д.А., Алфимов М.В., Багаев С.Н., Бирке Т. и др. Спектральное сверхуширение субнаноджоулевых фемтосекундных импульсов лазера на хром-форстерите в перетянутом волокне// Письма в ЖЭТФ, том 74, вып. 9, с.515-519.

84. Демчук М.И., Жаворонков Н.И., Михайлов В.П., Минков Б.С. Эффективная генерация форстерита с хромом при накачке в ближайшей ИК области спектра// Квантовая электроника, 21, №1, 1994, С. 19-21.

85. Дианов Е.М., Буфетов И.А., Карпов В.И., Греков М.В., Прохоров A.M. Непрерывный лазер на Cr4+: Mg2Si04 с накачкой излучением неодимового волоконного лазера// Квантовая электроника, 24, № 9 (1997).

86. Минков Б.И., Назаренко П.Н., Ставров А.А. Твердотельный перестраиваемый лазер с преобразователем на форстерите// Квантовая электронаки, 21, № 9 (1994).

87. Жаворонков Н.И., Михайлов В.П., Кулешов Н.В., Минков Б.И., Автух А.С. Насыщение поглощения кристаллов силикатов, активированных Сг4+, и пассивные лазерные затворы на их основе // Квантовая электроника, 22, № 11995).

88. Скрипко Г.А., Таразевич И.Г. Кристалл форстерит: Сг как пассивный модулятор добротности резонатора YAG:Nd лазера и активная среда в лазерной системе YAG:Nd - форстерит: Сг // Квантовая электроника, 23, №31996).

89. T.T. Basiev, I.V.Ermakov, V.A. Konyuskin, K.K. Pukhov, M. Glasbeek. Amplifying Properties of LiF crystals with stabilized F2+ Color Centers"// Quantum Electronics, 28,179(1998).

90. Басиев T.T., Ермаков И.В., Конюшкин B.A.,.Пухов K.K. Широкополосный оптический усилитель ИК-импульсов, на основе кристаллов F2+ : LiF.// Квантовая электроника, 2001, т.31, с. 424-426.

91. Басиев Т., Карасик А.Я., Конюшкин В.А., Папашвили А.Г., Пухов К.К., Ермаков И.В., Геллерманн В. Агрегатные центры окраски в примесных кристаллах LiF // Квантовая электроника, 2002, т.32 №8, стр. 659-662.

92. Gellerman W., Muller A., and Wandt D. Formation, optical properties, and laser operation of F2" centers in LiF // J. Appl. Phys., Vol. 61, № 4, 15 February 1987, p. 1297-1303.97. http://nuclphys.sinp.msu.ru/experiment/accelerators/microtron.htm

93. Миркин Jl. И. Справочник по рентгеноструктурному анализу минералов. М.: Государственное изд-во физико-математической литературы, 1961. - 863 с.

94. Руководство по рентгеновскому исследованию минералов / Под ред. В. А. Франк-Каменецкого. Л.: Недра, 1975. - 398 с.

95. Липсон Г., Стилл Г. Интерпретация порошковых рентгенограмм. М.: Мир, 1972.

96. ASTM. Diffraction data card and alphabetical and grouped numerical index of X-Ray diffraction data. Philadelphia, 1946-1969.

97. Power diffraction file. Search Manual (Alphabetical listing). JSPDS. USA, 1973.-663 p.

98. Power diffraction file. Search Manual (Fink method). JSPDS. USA, 1973. -1402 p.

99. Power diffraction file. Search Manual (Hanawalt method). JSPDS. USA, 1973.-875 p.

100. Power diffraction file. Search Manual Minerals. Joint Committee on Power Diffraction Standarts (JSPDS). USA, 1974. 262 p.

101. Selected power diffraction data for minerals. JSDPS. USA, 1974. 833 p.

102. Михеев В. И. Рентгенометрический определитель минералов. М.: Государственное издательство научно-технической литературы по геологии и охране недр, 1957. - Т. 2. - 616 с.

103. Заславский В. И. Зависимость точности определения параметров некубических ячеек от индексов рефлексов // Кристаллография. 1968. - Т. 13,№2.-С. 232-236.

104. Кассандрова О. Н., Лебедев В. В. Обработка результатов наблюдений. -М.: Физматгиз, 1970. 104 с.

105. Straumanis М. Е. Some sources of error in precision determination of lattice parameters // Acta Cryst. 1960. - V. 13, № 10. - P. 818-821.

106. Burnham C. W. Lattice constant refinement // Ann. Rep. Director Geophisical Laboratory. Carnegie Inst. Washington Year Book 62. - 1962-1963.

107. Ковба Л. M., Трунов В. К. Рентгенофазовый анализ. М.: Изд-во М. гос. ун-та. - 1969.

108. ИЗ. Плюснина И.И. Инфракрасные спектры силикатов. М.: Изд-во М. унта, 1967.- 189 с.

109. И4.Жетбаева М. П., Инденбом В. Л., Кирсанов В. В. и др. Миграция дефектов, стимулированная образованием и захлопыванием неустойчивой френкелевской пары.//Письма в ЖТФ.- 1979.-Т. 5.-№ 19. С. 1157-1161.

110. Кривоглаз М. А. Анализ дифракции рентгеновских лучей и нейтронов в неидеальных кристаллах. // Кристаллография. 1982. - 27. - № 6. - С. 10561062.

111. Кривоглаз М. А. Дифракция рентгеновских лучей и нейтронов в неидеальных кристаллах. Киев: Наукова думка, 1983. - 407 с.

112. Уманский Я. С. Рентгенография металлов и полупроводников. М.: Металлургия, 1969. - 496 с.

113. Hickman В. S, Walker D. G. // Phil. Mag. 1965. - V. 11. - P. 1101

114. Moret R., Launois P., Ravy S. a. a. Single-Crystal X-ray Diffuse-Scattering Studies of the Intermolecular Interactions in Solid. // Syntering Metalls. 1997. -86(1-3).-P. 2327-2328.

115. Larson В. C. J. Appl. Crystallogr. - 8. - № 2. - 1975. - P. 150 - 160.

116. Larson B.C., Young F.W.Jr.// J. Appl. Phys. -48.- №3.- 1977.-P. 880-886.

117. Roberto I. В., Schoenfeld В., Ehrhart P. // Phys. Rev. 1978. - 18 - № 6. -P. 2591-2597.

118. Брауде И. С., Рогозянская М. М. Диффузное рассеяние на точечных дефектах ЩГК. // ФТТ. 20. - № 8. - 1978. - С. 2283-2287.

119. Spalt Н. Zs angewante Phys. - 29. -№ 4. - 1970. P. 269-276.

120. Лущик Ч. Б., Витол И. К., Эланго М. А. Распад электронных возбуждений на радиационные дефекты в ионных кристаллах // УФН. 1977. -Т. 122.-Вып. 2.-С. 233-251.

121. Grasse D., Kosar О., Peisl Н. et al // Phys. Rev. Lett. 1981. - 46. - № 4. -P. 261-264.

122. Wilks R. S. Radiation effects in BeO, А120з and MgO. Ceramic Divisoin, Atomic Enegry Reseach Establishment, Harwell, Bershire, 1967. - 34 p.

123. Монография «Диэлектрики и радиация».Том 3. Н.С. Костюков, Е.С. Астапова, Е.Б. Пивченко, Е.А. Ванина и др. «Механическая и электрическая прочность и изменение структуры при облучении». Издательство РАН «Наука», Москва, 2003. 256 с.

124. Астапова Е. С., Костюков Н. С., Пивченко Е. Б. Компенсация радиационностимулированных микронапряжений в ультрафарфоровой керамике // Перспективные материалы. 1998. - № 6. - С. 28-30.

125. Пивченко Е. Б., Астапова Е. С., Швайко Д. С., Юсупов 3. Ф. Определение параметров основной кристаллофазы облученной керамики сучетом диффузного рассеяния рентгеновских лучей// Вестник АмурНЦ. -Сер. 2.-Благовещенск 1999.-Вып.2.-С. 172-176.

126. Астапова Е.С. Структурные изменения в кварцевой керамике после реакторного облучения // Физика и химия обработки материалов. 1997. №3. С.10-12

127. Попова И.В., Астапова Е.С., Ванина Е.А., Костюков Н.С. Долговременные радиационные изменения стеатитовой керамики СК-1.// Атомная энергия,- 2002.- Т.92.- Вып.З.- С. 241-243.

128. Ванина Е.А., Астапова Е.С., Игнатьева JT.H. ИК-спектроскопическое исследование керамики ГБ-7 после нейтронного облучения//"Атомная энергия". 1996. Т.81. Вып.4. С.303-304.

129. Астапова Е.С., Пивченко Е.Б., Ванина Е.А. а-у-Переход оксида алюминия в корундовой керамике под действием нейтронного облучения.//Доклады Академии наук.- 2001.- Т.376.- № 5.- С.611-614.

130. Астапова Е. С., Костюков Н. С., Пивченко Е. Б. Компенсация радиационностимулированных микронапряжений в ультрафарфоровой керамике // Перспективные материалы. 1998. - № 6. - С. 28-30.

131. Ванина Е.А., Костюков Н.С. ИК-спектроскопические исследования компенсационного эффекта в керамических материалах// "Атомная энергия". 1995. Т.78. В.З. С.209-210.

132. Ванина Е. А. Влияние нейтронного облучения на структуру метасиликата магния в оксидной керамике // Физика и химия обработки материалов. 1997. № 5. С. 5-7.

133. Wilks R. S. The Irradiation-induced macroscopie growth of single crystals. // Journal of Nuclear Materials. 1967. - V. 24. - № i. p. 80-86.

134. Ванина E.A., Астапова Е.С. Явления упорядочения радиационных дефектов в корундовой керамике// Огнеупоры и техническая керамика. 2006. №8. С.12-15.

135. Ванина Е.А. Процессы упорядочения точечных дефектов в многокомпонентных керамических материалах // Вестник Поморского университета. № 3. 2006. С.148-158.

136. Astapova Е. S., Kostyukov N. S. Radiation structure changes in ceramic materials// 5-th Internat. Sympos. On Ceramic Materials and Components for Enginees. May 29 June 1. 1994. - Changhai, China, 1994. - P. 48-49.

137. Астапова E. С., Костюков H. С., Пивченко E. Б. Анализ диффузного рассеяния рентгеновского излучения на радиационных дефектах керамики ГБ-7 и УФ-46 // Сб. ДальГАУ Благовещенск - 1999. - Вып.2. - С. 172-176.

138. Костюков Н. С., Астапова Е. С. Пути повышения радиационной стойкости композиционных материалов // Перспективные материалы. 1997. -№ 4.-С. 41-45.

139. Kostyukov N. S., Astapova Е. S. Compencation principle of making new radiation-stable materials production// Eighth International Conference on High Temperature Materials Chemistry HTMC VIII April 4-9.1994.- VIENNA. AUSTRIA, 1994.-P.29.

140. Kostyukov N. S., Astapova E. S. Rises methods of radiation durability in alumina ceramics materials// Third Russian-Chinese Symposium on Advanced Materials and Processes. 9-12 October 1995. Kaluga, Russia, 1995. - P. 146.

141. Kostyukov N. S. and Astapova E. S. Methods of increasing the radiation resistance of composite materials// Journal of Advanced Materials. Cambridge. -1996.-3(4).-P. 292-298.

142. Kreckel 0. Beitrag zum Festigkeittsverhalten keramischer Werkstoffe. // Hermsdorfer Technische Mitteilungen. 1972. - № 12. - P. 1039-1052

143. Астапова Е. С., Пивченко Е. Б., Юсупов 3. Ф. Исследование диффузного рассеяния рентгеновских лучей на радиационных дефектах керамики // Вестник АмурНЦ. Сер. 2. - Благовещенск -1999. - Вып. 2. -С. 172-176.

144. Ванина Е.А., Астапова Е.С., Гопиенко И.В., Александров И.В. Процессы самоорганизации в неорганических материалах // Вестник АмГУ. 2005. Вып.31. С.22-26.

145. Белов Н. В. Очерки по структурной минералогии. М.: Недра, 1976. -344 с.

146. Белов Н. В., Годовиков А. А. Баканин В. В. Очерки по теоретической минералогии. М.:

147. Беляков А. В. Стабилизация полиморфных фаз в оксидах. Вакансии по кислороду. // Стекло и керамика. № 3. - 1999. - С. 19-22

148. Беляков А. В. Стабилизация полиморфных фаз в оксидах. Полиморфные превращения. // Стекло и керамика. № 2. - 1999. - С. 16-17.

149. Беляков А. В. Химия дефектов и неравновесность при получении беспористой мелкокристаллической оксидной керамики. // Стекло и керамика.-№4.- 1999.-С. 13-15.

150. Беляков А. В., Бакунов В. С. Процессы, происходящие при разрушении керамики. // Стекло и керамика. -№ 9. 1997. - С. 15-18.

151. Lee W. Е., Lagerlof К. P., Mitchell Т. Е. Et al. Radiation damage and nonequilibrium phases in А1г°\П Philosoph. Mag. A. 1985. - V. 5. - № 4. P. 2327.

152. Астапова E.C., Ванина E.A., Пивченко Е.Б. Флуктуации напряжений в облученной керамике// Вестник АмГУ. 2001. Вып.13. С.55-57.

153. Лифшиц И. М., Розенцвейг Л. Н. К теории упругих свойств поликристаллов. // ЖЭТФ. 1946. - Т. 16. - Вып. 11. - С. 967-980.

154. Лифшиц И. М., Розенцвейг Л. М. О рассеянии рентгеновских лучей упругодеформированными поликристаллами // ЖЭТФ. 1947. - Т. 17. -Вып. 6.-С. 509-515.

155. Чибисова М.А., Ванина Е.А., Петраченко Ю.А. Влияние у-излучения на оптические свойства многокомпонентных свинцово-силикатных стекол// Вестник АмГУ.2005. Вып.31. С.26-27.

156. Чибисова М.А., Ванина Е.А., Чибисов А.Н. Образование радиационных центров окраски в натриево-силикатных стеклах // Вестник Поморского университета. № 3. 2006. С. 165-168.

157. Ванина Е.А., Астапова Е.С. Спонтанное структурирование оксидных и силикатных систем / Принципы и процессы создания неорганических материалов. (III Самсоновские чтения) Материалы межд. симпозиума. 12-15 апреля 2006 г. Хабаровск. С.20-21.

158. Астапова Е.С., Шумейко Е.В., Ванина Е.А., Александров И.В. Радиационно-стимулированные изменения в корундовой анортит содержащей керамике ГБ-7 // Перспективные материалы. 2006. № 1. С.43-47.

159. М. Kosmala, Е. Mugenski, W. Strek The effect of y-irradiation on the optical properties of Cr-doped forsterite // Journal of applied spectroscopy, V. 62, №44 (1995), P. 165-166.

160. Классен-Неклюдова M.B., Багдосаров X.C. Рубин и сапфир, М.: Наука, 1974, 236 с.

161. Гопиенко И.В., Ванина Е.А. Радиационная стойкость кристаллов Сг4+: Mg2Si04/ Принципы и процессы создания неорганических материалов. (III Самсоновские чтения) Материалы межд. симпозиума. 12-15 апреля 2006 г. Хабаровск. С.275.

162. Kotomin Е.А., Popov A.I. Radiatio-induced point defects in simple oxides // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, В 141 (1998), P. 1-15

163. И.В. Гопиенко, Е.А. Ванина, E.C. Астапова, A.B. Грохольский, A.C. Калашников. Влияние электронного облучения на структуру кристаллов Cr:Mg2Si04// «Вестник АмГУ», №25. 2004.

164. Atobe К., Nakagawa М. Production rate and thermal stability of F center in a-A1203 with irradiation temperature //Cryst. Latt. Def. and Amorph. Mat., 1987, Vol. 17, P. 229-233.

165. Матковский A.O., Сугак Д.Ю., Убизский С.Б. и др. Воздействие ионизирующих излучений на материалы электронной техники. Львов: CeiT, 1994.

166. Вахидов Ш.А., Ибрагимова Э.М., Каипов Б., Тавшунский Г.А., Юсупов А.А. Радиационные явления в некоторых лазерных кристаллах, Ташкент, Изд-во «Фан», 1977,152 с.

167. Ковалева Н.С., Иванов А.О., Дубровина Э.П. Связь образования радиационных центров окраски с ростовыми дефектами в кристаллах HAT:Nd. //Квантовая электроника, 8, №11 (1981), С. 2433-2437

168. Константинов Н.Ю., Карасева Л.Г., Громов В.В. Спектры оптического поглощения дырочных центров в гамма-облученных монокристаллах алюмоиттриевого граната. //Известия Академии Наук СССР, Физическая химия,№5,(1980) С. 631-634.

169. Кулагин Н.А., Озеров М.Ф., Рохманова В.О.Влияние гамма-облучения на электронное состояние ионов хрома в монокристаллах Y3A15012. //ЖПС, 1987, т.46,№4, С. 612-615.

170. Багдасаров Х.С., Пастернак Л.Б., Севастьянов Б.К. Радиационные центры окраски в кристаллах Y3A15012:Cr3+ //Квантовая электроника, 4,№8 (1977), С. 1702-1707

171. Жариков Е.В., Жеков В.И., Мурина Т.М., Осико В.В, Прохоров A.M., Тимошечкин М.И Центры окраски в кристаллах иттрий-алюминиевого и иттрий-эрбий- алюминиевого гранатов.

172. Matkovskii A., Sudak D., Melnyk S., Potera P., Suchocki A., Frukacz Z. Color center in doped Gd3Ga5012 and Y3A15012 laser crystals // Journal of Alloys and Compounds 300-301 (2000), P. 395-397

173. Kaczmarek S.M., Jablonski R., Moroz Z., Pracka I. Radiation defects in oxide compounds // Crust. Res. Technol., 34 (1999), 5-6, P. 719-728.

174. Басиев T.T., Ванина E.A., Конюшкин В.А., Симаков С.В. Образование F2" центров окраски в кристаллах LiF при облучении электронами // Физика и химия обработки материалов. 2003. №5. с.84-86.

175. Гопиенко И.В., Ванина Е.А., Астапова Е.С., Лебедев В.Ф., Жариков Е.В., Симаков С.В. Радиационно-индуцированные явления в лазерных кристаллах форстерита. // Вестник ДВО РАН. 2005. №6. Приложение. С. 128-133.

176. Ванина E.A., Шишло И.В. Расчет потерь энергии при прохождении электронами кристалла фторида лития. Информатика и системы управления. 1(7). 2004. С. 33-37.

177. Астапова Е.С., Ванина Е.А., Гопиенко И.В. Расчет концентрации дефектов по модели упругого взаимодействия // Информатика и системы управления. 1(9). 2005. С.16-23.

178. Ванина Е.А., Гопиенко И.В., Калашников А.С., Чибисов А.Н. Расчет энергии дефектообразования с использованием пакета программ FHI96MD // Информатика и системы управления. 1(9). 2005. С.27-34.

179. Kaczmarek S., Sudak D., Matkovskii A., Moroz Z., Kwasny M., Durygin A. Radiation induced recharging of cerium ions in Nd, Ce: Y3A15012 single crystals // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, В 132 (1997), P. 647652.

180. Matkovskii A., Sudak D., Durygin A., Kaczmarek S. Effect of ionizing radiation on optical and lasing properties of Y3A15012 single crystals doped with Nd, Er, Ho, Tm, Cr ions // Optical Materials 6 (1996), P. 353-358.

181. Kaczmarek S. Influence of ionizing radiation on performance of Nd:YAG lasers // Crust. Res. Technol., 34 (1999), 9, P. 1183-1190.

182. Антонов E.B., Багдасаров X.C., Казаков H.A. и др. Влияние условий выращивания на радиационно спектральные характеристики монокристаллов Nd:YAG//Кристаллография, 1984, Т.29, №1 С. 175-176.

183. Кулагин Н.А., Овечкин А.Е., Антонов Е.В. Центры окраски гамма-облученного граната Y3A15012 // Журнал прикладной спектроскопии, 1985, Т. 43, №3, С.478-484.

184. Жариков Е.В., Жеков В.И., Мурина Т.М. и др. Центры окраски в кристаллах иттрий-алюминиевого и иттрий-эрбий-алюминиевого гранатов // Квантовая электроника, 1976, Т.З №3 С.589 593.

185. Багдасаров Х.С., Пастернак Л.Б., Севастьянов Б.К. Радиационные центры окраски в кристаллах Y3A15012 :СгЗ+ // Квантовая электроника, 1987, Т.4, №8, С. 1702-1707.

186. Емельянов В.И., Мирзоев Ф.Х., Шелепин Л.А. //Квантовая электроника. -1994.-21, №8.-С. 769-772.

187. Мирзоев Ф.Х. // Квантовая электроника.-1996.- 23, №9, С. 827-830.

188. Трушин Ю.В. Физическое материаловедение. СПб.: Наука, 2000. - 286 с.

189. Ванина Е.А., Рокосей В.А. Моделирование упругих волн точечных дефектов в неорганических кристаллах/ Принципы и процессы создания неорганических материалов. (III Самсоновские чтения) Материалы межд. симпозиума. 12-15 апреля 2006 г. Хабаровск. С.271.

190. Ванина Е.А., Рокосей В.А. Моделирование образования упорядоченной структуры радиационных дефектов // Известия вузов. Физика. 2006. №8. С.92-94.

191. Зеленский В.Ф., Неклюдов И.М., Черняев Т.П. Радиационные дефекты и распухание металлов. Киев. Наук, думка, 1988. - 296 с.

192. Точечные дефекты в твердом теле / Сб. статей под ред. Б.И. Болтикса/. -М.: Мир, 1979.

193. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости М.: Наука, 1965- 202 с.

194. Галиулин Р.В. Кристаллографическая картина мира // Успехи физических наук, Т. 172, № 2, 2002, с.229-233.2Ю.Векилов Ю.Х. «Беспорядок в твердых телах»// Соросовский образовательный журнал, 1999, №6, С. 105-109

195. Астапова Е.С., Ванина Е.А., Шумейко Е.В., Стриха В.Е., академик Моисеенко В.Г. Упорядоченность соединений ряда KAlSijOg-NaAlSisOg-CaAl2Si208// Доклады РАН. 2006. т.410, № 2.

196. Успенская М.Е., Посухова Т.В. Минералогия с основами кристаллографии и петрографии

197. Пущаровский Д.Ю. Структурная минералогия силикатов // Науки о Земле, 1998, с.83-91

198. Жирифалько Л. Статистическая физика твердого тела М.: «Мир»1975-382с.