Phổ Positron của Hợp Kim Zr–1Nb Sau Khi Được Biến Chứng Bằng Chùm Điện Tử Pulsed Dòng Cao

R. S. Laptev1, N. S. Pushilina1, E. D. Anzhigatova1, V. N. Kudiiarov1
1National Research Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia

Tóm tắt

Bài báo này trình bày kết quả của một nghiên cứu thực nghiệm về cấu trúc của hợp kim Zr–1Nb sau khi được chỉnh sửa bởi một chùm điện tử pulsed dòng cao. Cấu trúc khiếm khuyết và pha đã được nghiên cứu bằng các phương pháp nhiễu xạ tia X, quang phổ thời gian sống của positron và phương pháp mở rộng Doppler. Việc chỉnh sửa lớp bề mặt dưới quá trình xử lý bằng chùm điện tử được gây ra bởi sự hình thành pha lỏng và sự đông đặc tiếp theo vào cuối xung. Kết quả cho thấy sau khi chỉnh sửa, có những thay đổi đáng kể về các thông số hủy diệt liên quan đến sự thay đổi cấu trúc khiếm khuyết trên bề mặt và trong thể tích vật liệu. Tùy thuộc vào chế độ chiếu xạ, sự phân bố lại xác suất hủy diệt positron giữa hai loại khiếm khuyết đã được quan sát. Việc chiếu xạ bằng chùm điện tử pulsed của hợp kim Zr–1Nb đã thay đổi đáng kể bề mặt và cấu trúc của các khiếm khuyết đến độ sâu lên đến 100 µm. Kết quả cho thấy sau khi hợp kim được chỉnh sửa bằng chùm điện tử pulsed, các vòng độ lệch và các khiếm khuyết loại khoảng trống đã chiếm ưu thế.

Từ khóa

#hợp kim Zr–1Nb #chùm điện tử pulsed #cấu trúc khiếm khuyết #nhiễu xạ tia X #quang phổ positron.

Tài liệu tham khảo

T. Allen, H. Burlet, and R. Nanstad, MRS Bull. 34, 20 (2009). https://doi.org/10.1557/mrs2009.8 F. Nagase, J. Nucl. Mater. 415, 117 (2011). https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2011.05.048 A. T. Motta and L. Q. Chen, J. Miner., Met. Mater. Soc. 64, 1403 (2012). https://doi.org/10.1016/j.phpro.2016.11.058 N. S. Pushilina, A. M. Lider, V. N. Kudiiarov, I. P. Chernov, and S. V. Ivanova, J. Nucl. Mater. 456, 311 (2015). https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2014.10.006 N. S. Pushilina, V. N. Kudiiarov, A. M. Lider, and A. D. Teresov, J. Alloys Compd. 645, 476 (2015). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.12.078 V. I. Grafutin and E. P. Prokop’ev, Phys.—Usp. 45, 59 (2002). https://doi.org/10.1070/PU2002v045n01ABEH000971 V. I. Grafutin, O. V. Ilyukhina, G. G. Myasishcheva, E. P. Prokopiev, S. P. Timoshenkov, Yu. V. Funtikov, and R. Burcl, Phys. At. Nucl. 72, 1672 (2009). https://doi.org/10.1134/S1063778809100081 V. I. Grafutin, E. P. Prokop’ev, V. Krsjak, R. Burcl, P. Häehner, A. Zeman, O. V. Ilyukhina, G. G. Myasishcheva, S. P. Timoshenkov, and Yu. V. Funtikov, J. Surf. Invest.: X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 5, 636 (2011). https://doi.org/10.1134/S102745101107010X Y. Choi, J. W. Lee, Y. W. Lee, and S. I. Hong, J. Nucl. Mater. 256, 124 (1998). https://doi.org/10.1016/S0022-3115(98)00180-9 Y.G. Zhou, W.D. Zeng, and H.Q. Yu, Mater. Sci. Eng., A 393, 204 (2005). https://doi.org/10.1016/j.msea.2004.10.016 Y. S. Bordulev, R. S. Laptev, V. N. Kudiyarov, and A. M. Lider, Adv. Mater. Res. 880, 93 (2014). https://doi.org/10.4028/AMR.880.93 J. Dryzek, Appl. Phys. A 81, 1099 (2005). https://doi.org/10.1007/s00339-004-2966-6 D. Giebel and J. Kansy, Mater. Sci. Forum 666, 138 (2011). https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.666.138 D. Giebel and J. Kansy, Phys. Procedia 35, 122 (2012). https://doi.org/10.1016/j.phpro.2012.06.022 H. K. D. H. Bhadeshia, ISIJ Int. 56, 24 (2016). https://doi.org/10.2355/isijinternational.ISIJINT-2015-430 R. Krause-Rehberg and H. S. Leipner, Positron Annihilation in Semiconductors: Defect Studies (Springer, Heidelberg, 1999). S. Mantl and W. Triftshäuser, Phys. Rev. B 17, 1645 (1978). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.17.1645 L. Liszkay, C. Corbel, L. Baroux, M. Bayhan, A. W. Brinkman, and S. Tatarenko, Appl. Phys. Lett. 64, 1380 (1994). https://doi.org/10.1063/1.111994 W. Brandt and R. Paulin, Phys. Rev. B 15, 2511 (1977). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.15.2511 J. M. C. Robles, E. Ogando, and F. Plazaola, J. Phys.: Condens. Matter 19, 176 (2007). https://doi.org/10.1088/0953-8984/19/17/176222 P. S. Chowdhury, P. Mukherjlee, N. Gayathri, M. Bhattacharya, A. Chatterjee, P. Barat, and P. M. G. Nambissan, Bull. Mater. Sci. 34, 507 (2011). https://doi.org/10.1007/s12034-011-0120-6 M. Hatakeyama, T. Toyama, J. Yang, Y. Nagai, M. Hasegawa, T. Ohkubo, M. Eldrup, and B. N. Singh, J. Nucl. Mater. 386, 852 (2009). https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2008.12.266 J. Kuriplach, Acta Phys. Pol., A 125, 722 (2014). https://doi.org/10.12693/APhysPolA.125.722 S. Mulki, P. K. Pujari, D. Srivastava, I. Samajdar, G. K. Dey, and S. Sharma, Phys. Status Solidi C 6, 2370 (2009). https://doi.org/10.1002/pssc.200982141 V. I. Boiko, A. N. Valyaev, and A. D. Pogrebnyak, Phys.—Usp. 42, 1139 (1999). https://doi.org/10.1070/PU1999v042n11ABEH000471 D. I. Proskurovsky and V. P. Rotshtein, Surf. Coat. Technol. 125, 49 (2000). https://doi.org/10.1016/S0257-8972(99)00604-0 A. D. Pogrebnyak, Phys. Status Solidi A 117, 17 (1990). https://doi.org/10.1002/pssa.2211170102 R. Laptev, A. Lider, Yu. Bordulev, V. Kudiiarov, and G. Garanin, J. Alloys Compd. 645, 193 (2015). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.12.257