Cтруктура та високопольова модифікація поверхонь поділу в нанокристалічних тугоплавких металах - Автореферат

Національна академія наук України Науково-технічний центр електрофізичної обробки Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук 01.04.07 - Фізика твердого тіла Cтруктура та високопольова модифікація поверхонь поділу в нанокристалічних тугоплавких металах Луговська Олена Ігорівна Харків 2003 Дисертацією є рукопис. Робота виконана в Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського „ХАІ” МОН України та Національному науковому центрі „Харківський фізико-технічний інститут” МОН України Науковий керівник: кандидат фізико-математичних наук Мазілова Тетяна Іванівна, Національний науковий центр „Харківський фізико-технічний інститут” МОН України, докторант. Захист дисертації відбудеться „6” жовтня 2003 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.245.01 у Науково-технічному центрі електрофізичної обробки НАН України за адресою: 61108, м. Курчатова, 31, читальний зал бібліотеки №5 З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Науково-технічного центру електрофізичної обробки НАН України: 61024, м. Харків, вул. Чайковського, 4а Автореферат розіслано „4” серпня 2003 р. Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Д 64.245.01 В.В. Литвиненко 1. Проблема дослідження структури і властивостей поверхонь поділу та їх впливу на фізичні та експлуатаційні характеристики матеріалів звернула особливу увагу дослідників при розв’язанні задач сучасної нанотехнології. Унікальні фізико-хімічні характеристики нанокристалічних матеріалів та виробів з розмірами в наномасштабному діапазоні знаходять різноманітне технологічне застосування. В зв’язку з цим дослідження структури нанокристалічних матеріалів зосереджено в значній мірі на з’ясуванні морфології меж зерен - їх атомної структури і мікротопографії. Для кількісного опису підвищення механічних характеристик необхідно враховувати можливе змінювання структури міжзерених меж в нерівноважному стані. Одним із ключових напрямків вакуумної мікроелектроніки є виготовлення на основі нановістрів високоефективних низьковольтних польових емітерів. Все це свідчить про актуальність теми даної дисертації, що присвячена експериментальному дослідженню атомної будови меж поділу в нанокристалічних тугоплавких металах та розробці фізичних основ високопольових методів модифікації структури та мікротопографії поверхонь поділу. Дослідження виконувались в рамках програми Міністерства освіти та науки України відповідно з координаційним планом № 47 науково-дослідних робіт Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “ХАІ” “Дослідження фізико-технічних властивостей напівпровідних та діелектричних матеріалів” (номер держреєстрації 0195U030238) та Національного наукового центра “Харківський фізико-технічний інститут” за “Програмою проведення фундаментальних досліджень з атомної науки та техніки ННЦ ХФТІ” (номер держреєстрації 080901UP0009), а також по проекту НТЦУ - “Розробка високопольової нанотехнології обробки поверхні металів при низьких температурах” (№ 1804), в яких здобувач була виконавцем. Для досягнення поставленої мети необхідно було розв’язати такі задачі: - розробити методику математичного моделювання в оберненому просторі будови нерівноважних меж поділу і модернізувати іонно-мікроскопічну методику дослідження морфології поверхні в нанокристалічних матеріалах; - дослідити на атомному рівні процеси структурної зерномежевої релаксації в умовах радіаційного впливу; - встановити мікроскопічні параметри, що характеризують будову меж поділу в нерівноважному стані; - розробити і практично реалізувати метод високопольової обробки поверхні тугоплавких металів для формування мікрохірургічних інструментів та голчастих нанокристалів, що можуть використовуватися як польові емітери електронів. Встановлено ефект спряження кристалографічних площин і параплощин і визначено високу ступінь їх орієнтаційної відповідності. 3. Вперше на атомному рівні проведені дослідження взаємодії точкових дефектів з межами зерен при температурах нижчих від температури початку процесу зерномежевої релаксації. Описано застосовані польові іонні мікроскопи, що розроблені в лабораторії фізики кристалів ННЦ ХФТІ, і деякі допоміжні пристрої.