Изменение дислокационной структуры в вершине остановившейся трещины при воздействии рентгеновского излучения Текст научной статьи по специальности «Физика»

изменений щелочно-галоидных кристаллов под действием нагрева и потенциала, приложенного к одной из граней ЩГК.

Поверхности {100} получали сколом кристалла по спайности, поверхности {110} и {111} получали шлифовкой с последующим полированием.

Грань образца размером ~ 20*8*(2^3) мм контактировала с одним из двух электродов (положительный или отрицательный) источника постоянного напряжения. Другой электрод экранировался от образца заземленным корпусом печи.

При температурах больше 500 К на всех поверхностях образцов появлялись изменения в виде желеобразного вещества без определенной формы размером 3-300 мкм, а также в виде ступенчатых пирамидальных наслоений с каплей или без таковой на вершине. Плотность капель и наслоений одинакова для всех граней кристалла, не контактирующих с электродом.

В отсутствие поля при нагреве до предплавильных температур изменений этого типа не наблюдали.

Обнаруженные изменения поверхностей связаны с накоплением объемного заряда в приповерхностных областях [2], вызванным образованием и миграцией собственных дефектов в направлении поля, а также различной скоростью испарения компонент матрицы вследствие различия равновесного давления их паров [3].

В случае контакта кристалла с положительным электродом к поверхности кристалла диффундируют катионы металла. Анионы галоида остаются практиче-

ски неподвижными вплоть до предплавильных температур. На поверхности кристалла происходит нарушение стехиометрического состава, что приводит к ослаблению сил кулоновского взаимодействия. Образуется слой новой аморфно-кристаллической фазы, имеющий более низкую температуру плавления. При последующем понижении температуры до комнатной возможна частичная кристаллизация отдельных участков аморфной фазы в виде ступенчатых пирамидальных наслоений, связанная с релаксацией объемного заряда. В случае контакта кристалла с отрицательным электродом механизм накопления заряда на поверхности аналогичен. Происходит обеднение поверхности ионами металла, вследствие их миграции в направлении поля, в то время как ионы галоида и в этом случае остаются неподвижны.

ЛИТЕРАТУРА

1. Feodorov V.A., Sterelukhin A.A., Karyev L.G. Generation of an amorphous phase on surface of LiF by thermoelectric effect and its crystallisation // Proceedings of SPAS. 7-13 June 2004. St. Petersburg, 2004. P. 18-20.

2. Meksichev O.A., Karyev L.G., Fedorov V.A., Sterelukhin A.A. Generation of the Amorphous - crystaline Phase on Surface of Alkali-halide Crystals by Thermoelectric Effect // ICSC. 2003. V. 2. P. 503-510.

3. Келли Р. // Ионная имплантация в полупроводники и другие материалы. М.: Мир, 1980. 194 с.

БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 02-01-01173.

ИЗМЕНЕНИЕ ДИСЛОКАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ В ВЕРШИНЕ ОСТАНОВИВШЕЙСЯ ТРЕЩИНЫ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

© А.Н. Капустин, Т.Н. Плужникова, А.В. Чиванов, В.А. Федоров

Воздействие рентгеновского излучения приводит к заметным изменениям дислокационной структуры у вершины трещины.

Исследования проводили на монокристаллах: ПГ, №01. Содержание примесей в кристаллах не превышало 10-3 % вес. Образцы с размерами 10х20х(2^3) мм выкалывали по плоскостям спайности. Время облучения кристаллов варьировалось от 1 до 13 минут.

Для облучения монокристаллов рентгеновскими лучами была использована установка ДРОН-2,0 с медным анодом (длина волны X = 1,54 А) и ДР0Н-0,5 с железным анодом (длина волны X = 1,93 А).

Построены зависимости изменения интегральной плотности дислокаций у вершин трещин от времени воздействия излучения. С увеличением времени облучения число дислокаций в области вершины трещины уменьшается. Зависимость носит экспоненциальный характер.

Установлено, что чем меньше длина волны рентгеновского излучения, тем эффективней оно изменяет плотность дислокаций у вершины трещины.

В кристаллах наблюдается изменение длины лучей

в дислокационных розетках. Построена зависимость изменения длины лучей в розетке вершины трещины от времени воздействия рентгеновского излучения. Длина лучей в розетке сокращается, зависимость носит линейный характер.

Методом двойного травления после воздействия рентгеновского излучения было установлено, что дислокации в лучах розетки от индентора в кристаллах №01 и в кристаллах ЫГ смещаются, что говорит об изменении стартовых напряжений.

Таким образом, воздействие электромагнитного излучения рентгеновского диапазона вызывает релаксацию механических напряжений в вершине трещин за счет обратимого движения дислокаций и приводит к частичному залечиванию несплошности.

По-видимому, процесс залечивания трещин определяется соотношением между числом распадающихся дефектов кристалла и числом образующихся радиационных дефектов.

БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 02-01-01173.