Выпуски УФМ »  Том 13, выпуск 4

Физическая кинетика перераспределения точечных дефектов в облучаемых кристаллах

Е. В. Олейник, В. А. Татаренко

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 20.09.2012. Скачать: PDF

Обозреваются литературные данные экспериментальных наблюдений самоорганизации диссипативных структур в кристаллах при облучении. Рассмотрено влияние облучения на устойчивость однородного распределения плотности точечных дефектов и образования ими диссипативных модулированных структур на поверхности и в объёме твёрдого тела. Отмечены теоретические подходы к описанию условий образования таких структур.

Ключевые слова: излучение, вакансии, неустойчивость, самоорганизация, диссипативная структура, модулированная структура, нанопоры, сверхрешётка.

PACS: 05.65.+b, 61.72.Bb, 61.72.J-, 61.72.Qq, 61.80.Az, 61.82.Bg, 82.40.Ck

Citation: O. V. Oliinyk and V. A. Tatarenko, Physical Kinetics of Redistribution of Point Defects in Irradiated Crystals, Usp. Fiz. Met., 13, No. 4: 417—452 (2012) (in Ukrainian), doi: 10.15407/ufm.13.04.417

Цитированная литература (130)  
  1. Z. Suo and W. Lu, J. Nanoparticles Res., 2, No. 4: 333 (2000).
  2. M. C. Roco, S. Williams, and P. Alivisatos, Nanotechnology Research Directors: IWGN Workshop Report: Vision for Nanotechnology Research and Development in the Next Decade (Maryland: WTEC Loyola College: 1999).
  3. В. С. Хмелевская, Соросовский образовательный журнал, 6, № 6: 85 (2000).
  4. А. Д. Амаев, А. М. Крюков, И. М. Неклюдов, А. М. Паршин, П. А. Платонов, А. Н. Тихонов, Н. С. Хлопкин, Я. Л. Штромбах, Радиационная повреждаемость и работоспособность конструкционных материалов (Санкт-Петербург: Политехника: 1997).
  5. Ю. Н. Девятко, В. М. Чернов, А. А. Плясов, С. В. Рогожин, ВАНТ. Сер. Материал. и новые матер., 62, № 1: 288 (2004).
  6. В. Ф. Зеленский, И. М. Неклюдов, Л. С. Ожигов, Э. А. Резниченко, В. В. Рожков, Т. П. Черняева, Некоторые проблемы физики радиационных повреждений материалов (Киев: Наукова думка: 1979).
  7. Г. Николис, И. Пригожин, Самоорганизация в неравновесных физико-химических процессах (Москва: Мир: 1979).
  8. Г. Хакен, Синергетика (Москва: Мир: 1980).
  9. А. В. Козлов, Физ. элементар. частиц и атом. ядра, 37, вып. 4 : 1110 (2006).
  10. В. Й. Сугаков, Основи синерґетики (Київ: Обереги: 2001).
  11. K. Krishan, Phil. Mag. A, 43, No. 1: 71 (1981). Crossref
  12. M. F. Wehnera and W. G. Wolfer, Philos. Mag. A, 52, No. 2: 189 (1985). Crossref
  13. П. А. Селищев, Металлофиз. новейшие технол., 21, № 9: 11 (1999).
  14. П. А. Селищев, Металлы, 1, № 3: 99 (1998).
  15. S. J. Zinkle and L. L. Snead, J. Nucl. Mater., 225, No. 8: 123 (1995). Crossref
  16. P. Regnier and L. D. Glowiski, J. Nucl. Mater., 57, No. 2: 245 (1975). Crossref
  17. W. Jager, P. Ehrhart, and W. Shilling, Solid State Phenomena, 34: 297 (1988).
  18. W. Jager, P. Ehrhart, W. Shilling, F. Dworschak, A. A. Gadalla, and N. Tsukuda, Mater. Sci. Forum, 15–18: 881 (1987). Crossref
  19. A. Y. Stathopoulos, Philos. Mag. A, 44, No. 2: 285 (1981). Crossref
  20. J. S. Vetrano, J. M. Robertson, and M. A. Kirk, Scr. Metall., 24, No. 1: 157 (1990). Crossref
  21. J. M. Robertson, D. K. Tappin, M. A. Kirk, and M. L. Jenkis, Philos. Mag. A, 63, No. 2: 299 (1991). Crossref
  22. M. L. Jenkins, M. A. Kirk, and W. J. Phythian, J. Nucl. Mater., 205, No. 10: 16 (1993). Crossref
  23. I. M. Robertson, D. K. Tappin, and M. A. Kirk, Philos. Mag. A, 68, No. 5: 843 (1993). Crossref
  24. P. Jung, Phys. Rev. B, 27, No. 2: 664 (1981). Crossref
  25. M. W. Guihan, J. H. Kinney, and R. A. Van Konynenburg, J. Nucl. Mater., 133, No. 8: 357 (1985). Crossref
  26. G. Wallner, M. S. Anand, L. R. Greenwood, M. A. Kirk, W. Mansel, and W. Washkowski, J. Nucl. Mater., 152, No. 2–3: 146 (1988). Crossref
  27. B. N. Singh, A. Horsewell, P. Toft, and D. J. Edwards, J. Nucl. Mater., 224, No. 2: 131 (1995). Crossref
  28. W. Jager and H. Trikaus, J. Nucl. Mater., 205, No. 10: 394 (1993). Crossref
  29. N. Yoshida and M. Kiritani, J. Phys. Soc. Jpn., 38: 1220 (1975). Crossref
  30. A. Seeger, N. Y. Jin, F. Phillip, and M. Zaiser, Ultramicroscopy, 39, No. 1–4: 342 (1991). Crossref
  31. В. С. Хмелевская, В. Г. Малыкин, Материаловедение, № 2: 25 (1998).
  32. В. С. Хмелевская, В. Г. Малынкин, А. В. Накин, Металлофиз. новейшие технол., 26, № 12: 1671 (2004).
  33. В. И. Емельянов, П. К. Кошкаров, Физ. твердого тела, 30, № 8: 2259 (1988).
  34. А. Н. Диденко, А. Б. Лигачев, К. Б. Куракин, Воздействие пучков заряженных частиц на поверхность металлов и сплавов (Москва: Энергоатомиздат: 1987).
  35. В. К. Смирнов, С. А. Кривелевич, Д. С. Кибалов, П. А. Лепшин, Тр. Физ.-техн. ин-та РАН, 12: 62 (1997).
  36. M. Castro, R. Cuerno, L. Varquez, and R. Cago, Phys. Rev. Lett., 94, No. 1: 016102/1 (2005).
  37. S. Rusponi, G. Constantini, F. Buatier de Mongeot et al., Appl. Phys. Lett., 75, No. 21: 3318 (1999). Crossref
  38. S. Facsko, T. Dekorsy, C. Koerdt, C. Trappe, H. Kutz, A. Vogt, and H. L. Har Thagel, Science, 285, No. 9: 1551 (1999). Crossref
  39. Н. Н. Герасименко, Рос. хим. ж., XLVI, № 5: 30 (2002).
  40. В. С. Хмелевская, А. В. Корзников, Г. В. Корзникова, М. Н. Кордо, Физ. и химия обработки материалов, № 1: 5 (2010).
  41. B. C. Хмелевская, Н. Ю. Богданов, К. А. Горчаков, Физ. и химия обработки материалов, № 5: 8 (2008).
  42. А. В. Козлов, Е. Н. Щербаков, О. И. Асипцов, Л. А. Скрябин, И. А. Портных, Физ. и химия обработки материалов, № 1: 9 (2006).
  43. J. M. Carpenter, Nature, 36, No. 1: 358 (1987). Crossref
  44. C. Kinoshita and S. J. Zinkle, J. Nucl. Mater., 233, No. 1, part 1: 100 (1996).
  45. G. A. Vikhliy, A. Y. Karpenko, and P. G. Litovchenko, Radiat. Prot. Dosim., 666, part 2: 229 (1996). Crossref
  46. D. L. Tetelbaum, E. V. Kurilchik, and N. D. Latisheva, Nucl. Inst. and Meth. in Phys. Research B, 127–128, No. 5: 153 (1997).
  47. K. C. Russell and F. A. Garner, Metall. Trans. A, 23, No. 7: 1963 (1992). Crossref
  48. V. S. Khmelevskaya, V. G. Malynkin, and S. P. Solovyev, J. Nucl. Mater., 199, No. 3: 214 (1993). Crossref
  49. F. A. Garner, H. R. Brager, R. A. Dodd, and T. Lauritzen, Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B, 16, Nos. 2–3: 244 (1986). Crossref
  50. J. H. Evans, Nature, 229, No. 5: 284 (1971).
  51. В. И. Щербак, М. И. Захарова, В. Н. Быков, ВАНТ. Сер. Физика радиац. поврежд. и радиац. матер., 3, № 1: 61 (1976).
  52. V. K. Sikka and J. Moteff, J. Appl. Phys., 43, No. 12: 4942 (1972). Crossref
  53. F. W. Wiffen, J. Nucl. Mater., 67, No. 1/2: 119 (1977). Crossref
  54. F. W. Wiffen, Proc. Int. Conf. ‘Radiation Induced Voids in Metals’ (Jun. 9–11, 1971) (Albany, Oak Ridge: 1972), p. 386.
  55. J. L. Brimhall and G. I. Kulcinski, Radiat. Eff., 20, No. 1: 25 (1973). Crossref
  56. B. A. Loomis, S. B. Gerber, and A. Taylor, J. Nucl. Mater., 68, No. 1: 19 (1977). Crossref
  57. В. В. Брык, В. Н. Воеводин, В. Ф. Зеленский, ВАНТ. Сер. Физика радиац. поврежд. и радиац. матер., 6, № 1: 33 (1981).
  58. G. L. Kulcinski, J. L. Brimhall, and H. E. Kissinger, J. Nucl. Mater., 40, No. 2: 166 (1971). Crossref
  59. D. J. Mazey, S. Francis, and J. A. Hudson, J. Nucl. Mater., 47, No. 2: 137 (1973). Crossref
  60. P. Fratzl, S. Klaumunzer, M. Rammensee, and G. Vogl, Europhys. Lett., 11, No. 6: 547. Crossref
  61. S. B. Fisher and K. R. Williams, Radiat. Eff., 32, Nos. 1–2: 123 (1977). Crossref
  62. L. J. Chen and A. J. Ardell, J. Nucl. Mater., 75, No. 1: 177 (1978). Crossref
  63. N. M. Ghoniem, D. Walgraef, and S. J. Zinkle, J. Comput.-Aided Mater. Des., 8: 1 (2002). Crossref
  64. В. Ф. Зеленский, И. М. Неклюдов, Т. П. Черняева, Радиационные дефекты и распухание металлов (Киев: Наукова думка: 1988).
  65. В. И. Сугаков, ВАНТ. Сер. Физика радиац. поврежд. и радиац. матер., 16, № 2: 71 (1981).
  66. V. N. Rudko and V. I. Sugakov, phys. status solidi (b), 126, No. 2: 703 (1984). Crossref
  67. K. Hiraga, Philos. Mag., 27, No. 6: 1301 (1973). Crossref
  68. P. Jung and K. Trenginger, Acta Metall., 22, No. 8: 937 (1974). Crossref
  69. R. W. Cahn and P. Haasen, Physical Metallurgy (Amsterdam: North-Holland: 1996).
  70. K. Y. Liou, H. V. Smith, Jr., P. Wilkes, and G. L. Kulcinski, J. Nucl. Mater., 83, No. 2: 3352 (1979). Crossref
  71. B. L. Eyre and J. H. Evans, The Symposium on Effects of Radiation on Substructure and Mechanical Properties of Metals and Alloys (Los Angeles, CA, 26–28 June 1972) (Tallahassee, Florida: ASTM: 1973), p. 184. Crossref
  72. J. L. Brimhall and G. L. Kulcinski, Radiat. Eff., 20, Nos. 1–2: 25 (1973). Crossref
  73. B. L. Eyre and A. F. Bartlett, J. Nucl. Mater., 47, No. 2: 143 (1973). Crossref
  74. J. H. Evans, Scr. Metall., 10, No. 6: 561 (1976). Crossref
  75. V. N. Kuzovkov, E. A. Kotomin, G. Zvejnieks, K. D. Li, and L. M. Wang, Advanced in Materials Science Research (New York: Nova Science Publ. Inc.: 2011), vol. 2, p. 191.
  76. J. L. Brimhall and W. P. Simonen, J. Nucl. Mater., 52, No. 2: 323 (1974). Crossref
  77. J. F. Stubbins, Heavy Ion Induced Radiation Damage and Void Formation in Molybdenum and Its Alloys (PhD Thesis) (Cincinnati: University of Cincinnati: 1975).
  78. V. K. Sikka and J. Moteff, J. Nucl. Mater., 54, No. 2: 325 (1974). Crossref
  79. H. Nakajima, S. Yoshida, Y. Kohno, and H. Matsui, J. Nucl. Mater., 191–194, part B: 952 (1992).
  80. B. A. Loomis and S. B. Gerber, J. Nucl. Mater.,102, Nos. 1–2: 154 (1981). Crossref
  81. В. И. Щербак, ВАНТ. Сер. Физика радиац. поврежд. и радиац. матер., 6, вып. 3: 27 (1979).
  82. M. K. Miller, R. E. Stoller, and K. F. Russell, J. Nucl. Mater., 230, Nos. 2–3: 219 (1996). Crossref
  83. В. В. Брык, ВАНТ. Сер. Физика радиац. поврежд. и радиац. матер., 77, № 2: 97 (2000).
  84. J. E. Harbottle, Philos. Mag., 27, No. 1: 147 (1973). Crossref
  85. В. П. Колотушкин, А. А. Парфенов, Металлы, № 2: 1 (2010).
  86. В. В. Брык, ВАНТ. Сер. Физика радиац. поврежд. и радиац. матер., 82, № 6: 165 (2002).
  87. A. M. Stoneham, Proc. of an Inter. Conf. ‘Fundamental Aspects of Radiation Damages in Metals’ (Oct. 6–10, 1975, Gatlinburg, Tennessee, USA) (ERDA-CONF-751006P1: 1975), vol. 2, p. 1221–1235.
  88. В. И. Сугаков, П. А. Селищев, Физ. твердого тела, 28, вып. 10: 2921 (1986).
  89. Г. П. Гайдар, А. П. Долголенко, П. Г. Литовченко, ВАНТ. Сер. Физика радиац. поврежд. и радиац. матер., 94, № 2–4: 263 (2009).
  90. K. Mallen and R. Bullough, Proc. of European Conf. ‘Voids Formed by Irradiation of Reactor Materials’ (Mar. 24–25, 1971, Reading Univ.) (London: British Nuclear Energy Society: 1971), p. 323.
  91. R. Chang, Scr. Metall., 10, No. 9: 861 (1976). Crossref
  92. R. Chang, Scr. Metall., 10, No. 7: 611 (1976). Crossref
  93. W. Flocken and J. R. Hardy, Phys. Rev., 177, No. 1: 1054 (1986).
  94. A. T. Winter, Scr. Metall., 7, No. 1: 49 (1973). Crossref
  95. G. Martin, J. Phys. Colloques, 38, No. C7: C7-419–C7-429 (1977).
  96. Л. А. Максимов, А. И. Рязанов, Физ. мет. металловед., 41, вып. 2: 284 (1976).
  97. A. J. E. Foreman, UK Atomic Energy Authority Harwell Report No. AERE-R-7135 (1972).
  98. A. A. Lucas, Phys. Lett. A, 41, No. 4: 375 (1972). Crossref
  99. A. A. Lucas, Phys. Rev. B, 7, No. 8: 3527 (1973). Crossref
  100. F. V. Nolfi, J. Appl. Phys., 47, No. 1: 24 (1976). Crossref
  101. L. M. Brown, Scr. Metall., 6, No. 5: 387 (1972). Crossref
  102. A. M. Stoneham, J. Phys. F: Metal Phys., 1, No. 6:778 (1971). Crossref
  103. J. H. Evans, J. Nucl. Mater., 119, Nos. 2–3: 180 (1983). Crossref
  104. C. H. Woo and W. J. Frank, J. Nucl. Mater., 137, No. 1: 7 (1985). Crossref
  105. В. В. Красильников, В. Ф. Клепиков, С. Е. Савотченко, А. А. Пархоменко, ВАНТ. Сер. Физика радиац. поврежд. и радиац. матер., 88, № 5: 26 (2005).
  106. K. Krishan, Radiat. Eff., 66, Nos. 3–4: 121 (1982). Crossref
  107. D. Walgraef and N. M. Ghoiem, Phys. Rev. B, 67, No. 6: 064103 (2003). Crossref
  108. Ю. В. Конобеев, Тр. конф. ‘Реакторное материаловедение’ (29 мая–1 июня 1978) (Москва: ИНТИИАИ: 1978), т. 1, с. 296.
  109. Hui-Chia Yu and Wei Lu, Acta Mater., 53, No. 6: 1799 (2005). Crossref
  110. M. Imada, J. Phys. Soc. Jpn., 45: 1443 (1978). Crossref
  111. Ю. В. Конобеев, Физ. твердого тела, 20, вып. 5: 1560 (1978).
  112. K. C. Russell, Acta Metall., 19, No. 8: 753 (1971). Crossref
  113. G. Martin, Phys. Rev. B, 21, No. 6: 2122 (1980). Crossref
  114. C. Abromeit and G. Martin, Solid State Phenomena, 3–4: 321 (1991). Crossref
  115. В. Ф. Елесин, А. И. Подливаев, Физ. мет. металловед., 81, № 5: 27 (1996).
  116. В. Ф. Елесин, Письма в ЖЭТФ, 59, вып. 7: 451 (1984).
  117. В. И. Емельянов, И. М. Панин, Физ. твердого тела, 39, № 11: 2029 (1997).
  118. В. И. Емельянов, И. Ф. Уварова, Металлофизика, 11, № 5: 101 (1989).
  119. Ф. Х. Мирзоев, Современные лазерно-информационные и лазерные технологии (Шатура: Интерконтакт Наука: 2005), с. 62.
  120. В. Л. Орлов, А. В. Орлов, Ползуновский вестник, № 4-1: 136 (2005).
  121. А. В. Орлов, Научная сессия МИФИ, 14: 161 (2003).
  122. В. В. Михайловский, В. И. Сугаков, О. Н. Шевцова, П. Г. Литовченко, А. Я. Карпенко, Г. А. Вихлий, ВАНТ. Сер. Физика радиац. поврежд. и радиац. матер., 90, № 2: 55 (2007).
  123. П. А. Селищев, Самоорганизация в радиационной физике (Киев: Аспект-Полиграф: 2004).
  124. В. И. Сугаков, О сверхрешетках плотности дефектов в облучаемых кристаллах (Киев: 1984) (Препринт/АН УССР. Институт теоретической физики. ИТФ-84-70).
  125. П. А. Селищев, В. И. Сугаков, Физ. твердого тела, 30, № 9: 2611 (1998).
  126. П. А. Селищев, Физ. и техн. полупроводников, 35, вып. 1: 11 (2001).
  127. В. В. Михайловский, К. С. Расселл, В. И. Сугаков, Физ. твердого тела, 42, вып. 3: 471 (2000).
  128. М. А. Кривоглаз, Дифракция рентгеновских лучей и нейтронов в неидеальных кристаллах (Киев: Наукова думка: 1983).
  129. Г. Лейбфрид, Н. Бройер, Точечные дефекты в металлах (Москва: Мир: 1981).
  130. П. О. Селищев, Д. В. Щур, Вісник Київського університету. Сер. фізико-математичних наук, 1, № 2: 505 (1999).

© 2013–2018 «ИМФ НАН Украины»