Структурное подавление блистерообразования на поверхности вольфрама при имплантации He+ с энергией 30 кэВ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследовано влияние ультрамелкозернистой структуры вольфрама и конусообразной морфологии поверхности образца на образование блистеров при облучении ионами He+ с энергией 30 кэВ. В сравнительных экспериментах использовали ультрамелкозернистые и мелкозернистые образцы со средним размером зерен, соответственно, 300 нм и 7 мкм, с гладкой и конусообразной морфологией поверхности. Образцы вольфрама с ультрамелкозернистой структурой получили с помощью интенсивной пластической деформации, конусообразную морфологию поверхности - путем высокодозного облучения ионами Ar+ с энергией 30 кэВ. Установлено, что блистеры при облучении ионами гелия с флуенсом 1018 ион/см2 образуются как на мелкозернистых, так и на ультрамелкозернистых образцах. На мелкозернистых образцах часть блистеров была с удаленными крышками, в то время как на ультрамелкозернистых образцах все блистеры были целыми. Толщина крышек, диаметр блистеров зависит от размера зерен. Обнаружено, что конусообразная морфология поверхности ультрамелкозернистого вольфрама подавляет образование блистеров.

Об авторах

Р. Х. Хисамов

Институт проблем сверхпластичности металлов РАН

Email: r.khisamov@mail.ru
Уфа, 450001

Н. Н. Андрианова

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, НИИЯФ им. Д.В. Скобельцына; Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет)

Email: r.khisamov@mail.ru
Москва, 119991; Москва, 125993

А. М. Борисов

Институт проблем сверхпластичности металлов РАН; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, НИИЯФ им. Д.В. Скобельцына; Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет)

Email: r.khisamov@mail.ru
Уфа, 450001; Москва, 119991; Москва, 125993

М. А. Овчинников

Институт проблем сверхпластичности металлов РАН; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, НИИЯФ им. Д.В. Скобельцына

Email: r.khisamov@mail.ru
Уфа, 450001; Москва, 119991

И. И. Мусабиров

Институт проблем сверхпластичности металлов РАН

Email: r.khisamov@mail.ru
Уфа, 450001

Р. Р. Тимиряев

Институт проблем сверхпластичности металлов РАН

Email: r.khisamov@mail.ru
Уфа, 450001

Р. Р. Мулюков

Институт проблем сверхпластичности металлов РАН

Email: r.khisamov@mail.ru
Уфа, 450001

Список литературы

  1. Pitts R.A., Bonnin X., Escourbiac F., Frerichs H., Gunn J.P., Hirai T., Kukushkin A.S., Kaveeva E., Miller M.A., Moulton D., Rozhansky V., Senichenkov I., Sytova E., Schmitz O., Stangeby P.C., De Temmerman G., Veselova I., Wiesen S. // Nucl. Mater. Energy. 2019. V. 20. P. 100696. https://doi.org/10.1016/j.nme.2019.100696
  2. Martynenko Y.V., Nagel M.Y. // Plasma Phys. Rep. 2012. V. 38. P. 996. https://doi.org/10.1134/S1063780X12110074
  3. Kajita S., Kawaguchi S., Ohno N., Yoshida N. // Sci. Rep. 2018. V. 8. P. 56. https://doi.org/10.1038/s41598-017-18476-7
  4. Budaev V.P., Fedorovich S.D., Dedov A.V., Karpov A.V., Martynenko Y.V., Kavyrshin D.I., Gubkin M.K., Lukashevsky M.V., Lazukin A.V., Zakharenkov A.V., Sliva A.P., Marchenkov A.Y., Budaeva M.V., Tran Q.V., Rogozin K.A., Konkov A.A., Vasilyev G.B., Burmistrov D.A., Belousov S.V. // Plasma Discharge. Fusion Science and Technology. 2023. V. 79. Iss. 4. P. 404. https://doi.org/10.1080/15361055.2022.2118471
  5. Harutyunyan Z.R., Ogorodnikova O.V., Aksenova A.S., Gasparyan Y.M., Efimov V.S., Kharkov M.M., Kaziev A.V., Volkov N.V. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2020. V. 14. No 6. P. 1248. https://doi.org/10.1134/S1027451020060245
  6. Mulyukov R.R. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2006. V. 24. P. 1061. https://doi.org/10.1116/1.2174024
  7. Wu Y-C., Hou Q-Q., Luo L-M., Zan X., Zhu X-Y., Li P., Xu Q., Cheng J-G., Luo G-N., Chen J-L. // J. Alloys Compd. 2019. V. 779. P. 926. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.11.279
  8. Efe M., El-Atwani O., Guo Y, Klenosky D.R. // Scr. Mater. 2014. V. 70. P. 31. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2013.08.013
  9. El-Atwani O., Hattar K., Hinks J.A., Greaves G., Harilal S.S., Hassanein A. // J. Nucl. Mater. 2015. V. 458. P. 216. http://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2014.12.095
  10. Chen Z., Niu L-L., Wang Z., Tian L., Kecskes L, Zhu K., Wei Q. // Acta Mater. 2018. V. 147. P. 100. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2018.01.015
  11. Wurmshuber M., Doppermann S., Wurster S., Jakob S., Balooch M., Alfreider M., Schmuck K., Bodlos R., Romaner L., Hosemann P., Clemens H., Maier-Kiener V., Kiener D. // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 2023. V. 111. 106125. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2023.106125
  12. Qian W., Wei R., Zhang M., Chen P., Wang L., Liu X., Chen J., Ni W., Zheng P. // Mater. Lett. A. 2022. V. 308. P. 130921. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.130921
  13. Cuomo J.J., Ziegler J.F., Woodall J.M. // Appl. Phys. Lett. 1975. V. 26. P. 557.
  14. Auciello O. // J. Vacuum Sci. Technol. 1981. V. 19. P. 841. http://doi.org/10.1116/1.571224
  15. Qin W., Ren F., Doerner R.P., Wei G., Lv Y., Chang S., Tang M., Deng H., Jiang C., Wang Y. // Acta Mater. 2018. V. 153. P. 147. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2018.04.048
  16. Zhang Y., Ganeev A.V., Wang J.T., Liu J.Q., Alexandrov I.V. // Mater. Sci. Eng. A. 2009. V. 503. P. 37. https://doi.org/10.1016/j.msea.2008.07.074
  17. Yusupova N.R., Krylova K.A., Mulyukov R.R. // Lett. Mater. 2023. V. 13. Iss. 3. P. 255. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2023-3-255-259
  18. Mulyukov R.R., Khisamov R.K., Borisov A.M., Baimiev A.Kh., Ovchinnikov M.A., Timiryaev R.R., Vladimirova A.A. // Lett. Mater. 2023. V. 13. Iss. 4s. P. 444. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2023-4-373-376
  19. Danilenko V.N., Parkhimovich N.Y., Kiekkuzhina L.U., Gunderov D.V. // Lett. Mater. 2023. V. 13. Iss. 4. P. 373. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2023-4-444-449
  20. Li P., Sun D-Z., Wang X., Xue K.-M., Hua R., Wu Y.-C. // Trans. Nonferrous Metals Society of China. 2018. V. 28. Iss. 3. P. 461. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(18)64679-5
  21. Xue K., Guo Y., Zhou Y., Xu B., Li P. // Int. J. Refr. Met. Hard Mater. 2021. V. 94. P. 105377. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2020.105377
  22. Khisamov R.K., Andrianova A.A., Borisov A.M., Ovchinnikov M.A., Timiryaev R.R., Musabirov I.I., Mulyukov R.R. // Phys. Atomic Nuclei. 2023. V. 86. No 10. P. 2198. https://doi.org/10.1134/S1063778823100228
  23. Mashkova E.S., Molchanov V.A. Medium-Energy Ion Reflection from Solids. Amsterdam: North-Holland, 1985. 444 p.
  24. Khisamov R.K., Andrianova A.A., Borisov A.M., Ovchinnikov M.A., Musabirov I.I., Timiryaev R.R., Mulyukov R.R. // Phys. Atomic Nuclei. 2024. V. 87. No 9. P. 1. https://doi.org/10.1134/S1063778824090151
  25. Andrianova N.N., Borisov A.M., Ovchinnikov M.A., Khisamov R.K, Mulyukov R.R. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2024. V. 88. P. 478. https://doi.org/10.1134/S1062873823706141
  26. Xiao S., Ma Y., Tian L., Li M., Qi C., Wang B. // Nucl. Mater. Energy. 2020. V. 23. P. 100746. https://doi.org/10.1016/j.nme.2020.100746
  27. Zhang M., Zhao J., Meng X., Chen Z., Wang Q., Guan X. Wang T. // J. Nucl. Sci. Tech. 2021. V. 58: Iss. 10. P. 1071. https://doi.org/10.1080/00223131.2021.1911872
  28. Guseva M.I., Martynenko Y.V. // Sov. Phys. Usp. 1981. V. 24. P. 996. https://doi.org/10.1070/PU1981v024n12ABEH004758
  29. Behrisch R., Eckstein W. Sputtering by Particle Bombardment. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2007. 509 p. https://doi.org/10.1007/978-3-540-44502-9
  30. Fan C., Pan S., Hu X., He B., Huang M. // Acta Materialia. 2023. V. 254. P. 118993. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2023.118993
  31. EerNisse E.P., Picraux S.T. // J. Appl. Phys. 1977. V. 48. P. 9. https://doi.org/10.1063/1.323332
  32. Wei Q., Zhang H.T., Schuster B.E., Ramesh K.T., Valiev R.Z., Kecskes L.J., Dowding R.J., Magness L., Cho K. // Acta Materialia. 2006. V. 54. P. 4079. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2006.05.005
  33. Xu A., Wei T., Short K., Palmer T., Ionescu M., Bhattacharyya D., Smith G.D.W., Armstrong D.E. J. // J. Mater Sci. 2023. V. 58. P. 10501. https://doi.org/10.1007/s10853-023-08647-5
  34. Allen F.I., Hosemann P., Balooch M. // Scripta Mater. 2020. V. 178. P. 256. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2019.11.039
  35. Guseva М.I., Ivanov S.М., Martynenko Y.V. // J. Nucl. Mater. 1981. V. 96. P. 208. https://doi.org/10.1016/0022-3115(81)90235-X

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».