Аннигиляция позитронов в сплавах железа

  • автор:
  • специальность ВАК РФ: 01.04.07
  • научная степень: Кандидатская
  • год, место защиты: 2015, Москва
  • количество страниц: 143
  • автореферат: нет
  • стоимость: 240,00 руб.
  • нашли дешевле: сделаем скидку
  • формат: PDF + TXT (текстовый слой)
pdftxt

действует скидка от количества
2 диссертации по 223 руб.
3, 4 диссертации по 216 руб.
5, 6 диссертаций по 204 руб.
7 и более диссертаций по 192 руб.
Титульный лист Аннигиляция позитронов в сплавах железа
Оглавление Аннигиляция позитронов в сплавах железа
Содержание Аннигиляция позитронов в сплавах железа
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Структура и свойства аморфных сплавов
1.2. Электронное строение АМС
1.3. Электронные свойства переходных металлов
1.4. Позитронная аннигиляция в металлах
1.5. Развитие метода ПАС
1.6. Выводы
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Измерение термоэлектродвижущей силы
2.2. Позитронно-аннигиляционная спектроскопия
2.2.1. Угловое распределение аннигиляционных фотонов
2.2.2. Измерение времени жизни позитрона в среде
2.3. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
2.4. Оптимизация эксперимента ПАС
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Исследование спектров УРАФ металлов группы железа
3.2. Исследование аморфных металлических сплавов
3.2.1. Исследование АМС методом ПАС
3.2.2. Исследование АМС методом РФЭС
3.3. Исследование реакторных сталей
3.3.1. Исследование методом УРАФ
3.3.2. Измерение времени жизни позитронов
3.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Метод позитронно-аннигиляционной спектроскопии является информативным методом исследования электронной и дефектов структуры твердого тела. Для изучения металлов метод активно применяется с 50-х годов ХХ века. В настоящее время в связи с улучшением экспериментальной базы расширился спектр задач, решаемых этим методом. Данная работа посвящена решению двух задач – исследованию электронной структуры аморфных металлических сплавов (АМС) и влияния пострадиационного отжига на материал швов атомных реакторов. В последнее время большое внимание уделяется исследованию нового класса веществ - уникальное сочетание высоких магнитных, электрических, механических и других свойств делает перспективным применение АМС во многих отраслях промышленности. Аморфные металлические сплавы в последнее время привлекают к себе повышенное внимание исследователей. Привлекательное сочетание магнитных, механических и электрических свойств делает перспективным применение АМС в электротехнике, электронике. Важное применение находят также прочностные свойства и радиационная стойкость АМС. Исследование трансформаций АМС, происходящих при кристаллизации, и влияния на них элементного состава и обработки представляет не только научный интерес, но имеет серьезное практическое значение. В первую очередь, это направление исследований связано с повышением термической стабильности аморфных материалов. Немаловажно отметить, что контролируемая частичная или полная кристаллизация обеспечивают формирование такой структуры, которая может быть полезной для практических целей. Существенно отличными от кристаллизации при отжиге могут быть условия кристаллизации при облучении. Однако сведения об электронной структуре АМС до настоящего времени не полны. В литературе встречаются прямо противоположные утверждения о природе связи в АМС. Радиационная стойкость сталей является серьезной экономической и научной задачей. Радиационная деградация и распухание сталей является основным ограничением продления срока службы атомных реакторов. Проводятся масштабные исследования возможности проведения повторного отжига для продления срока службы реакторов ВВЭР 440 в странах бывшего СССР и Восточной Европы. Позитронно-аннигиляционная спектроскопия представляется удобным и информативным методом для решения этой задачи, несмотря на прогресс в конкурирующих методах, таких как электронная микроскопия и атомный зонд. Актуальность исследования. Изучение электронной подсистемы переходных металлов и их сплавов на протяжении многих лет привлекает внимание исследователей. Это связано не только с широким применением этих материалов в технике, но и со сложностью процессов на микроуровне, происходящих в них при изменении фазового и химического состава, при взаимодействии с излучением, при вариации температуры, наложении внешних полей и т.д. Специфика процессов в электронной подсистеме переходных элементов связана с наличием двух групп электронов (s и d оболочек), имеющих близкие энергии. Это определяет многообразие свойств материалов, как используемых, так и перспективных, а также приводит к определенным трудностям при проведении экспериментальных и теоретических исследований. АМС являются перспективными материалами, их потенциал только начинает раскрываться. Они обладают уникальными прочностными, магнитными и электрическими свойствами. Являются коррозионно и радиационно стойкими материалами. В настоящее время они все шире применяются в качестве магнитомягких материалов (сплавы системы Fe-Cu-Nb-Si-B, исследуемые в настоящей работе, широко известный композит Fe73.5Cu1Nb3Si13.5 B9, состоящий из зерен Fe-Si, внедренных в аморфную матрицу). Магнитные и электрические свойства АМС делают их перспективными для использования в качестве магнитных головок, сердечников. Магнитные свойства металлических аморфных сплавов оказались на уровне лучших марок электротехнической стали, при этом эти свойства более стойки и стабильны. Поскольку ожидаемая стоимость производства в промышленных масштабах металлических стекол даже ниже, чем пермалоев, то применение нового материала обещает существенные выгоды. Силовые трансформаторы с сердечниками из АМС снижают потери в несколько раз, снижают нагрев. Такие трансформаторы используются с 80-х годов, и в настоящее время производство АМС для этих целей составляет десятки тысяч тонн не только в США и Японии, но и в Китае и Индии. Важные применения предлагают механические свойства металлических стекол. Аморфный сплав в среднем в 5—10 раз прочнее своего кристаллического аналога. Распространенный сплав типа Fе80В20 имеет прочность на разрыв кгс/мм2 – на порядок прочнее технического железа, вдвое прочнее лучших легированных сталей. Эти свойства в настоящее время используются в промышленности — от клюшек для гольфа до хирургического инструмента, от корда для шин до бронебойных снарядов. Ведутся исследования в области применения металлических стекол как радиационно стойких и химически стойких покрытий, как износостойких покрытий в двигателях и механизмах. Метод позитронно-аннигиляционной спектроскопии (ПАС), начиная с первых работ по аннигиляции позитронов в металлах, оказался весьма информативным средством диагностики электронной и дефектной структуры различных твердых тел. Определение времён жизни позитронов в среде позволяет получать информацию о размере и концентрации дефектов. Измерения угловых распределений аннигиляционных фотонов (УРАФ) и допплеровского уширения энергетических спектров аннигиляционных -квантов позволяют судить об импульсном распределении электронов, на которых происходит аннигиляция, что в свою очередь позволяет определять импульс и энергию Ферми, а также концентрацию электронов в зоне проводимости.
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления

Рекомендуемые диссертации данного раздела