Особенности динамики атомов в наноразмерной поверхностной области сплавов на основе ферромагнитных 3d-металлов

М. А. Васильев

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

Получена: 28.12.2015. Скачать: PDF

Данная обзорная работа посвящена 70-летию Института металлофизики им. Г. В. Курдюмова Национальной академии наук Украины (1945–2015 гг.). В обзоре содержатся результаты исследований динамических характеристик поверхности ферромагнитных монокристаллических сплавов систем Fe–Ni и Cо–N отдела атомной структуры и динамики поверхности. Интерес к изучению динамических свойств поверхности металлов и сплавов вызван тем, что объяснение многих физических, химических и механических свойств поверхности материалов и их макроскопического поведения прямо или косвенно связывается с рассмотрением колебательного движения поверхностных атомов. Разработанный новый метод комплексного неразрушающего послойного анализа с монослойных разрешением позволяет изучать атомную структуру, элементный состав и динамические характеристики (температуру Дебая, среднеквадратичные смещения атомов, коэффициент термического расширения и силовые константы). Установлено изменение сил межатомного взаимодействия, которые происходят при фазовых превращениях в поверхностных слоях ферромагнитных сплавах. Магнитное упорядочение вызывает значительные изменения как гармоничной, так и ангармоничной компонент сил межатомного взаимодействия. В свою очередь это приводит к изменениям коэффициента термического расширения в пределах ферромагнитной температуры Кюри, а также появления вклада в величины динамических характеристик. Очевидно, что для поверхности подобные изменения отличатся от объемных в силу специфики распределения сил межатомного взаимодействия в поверхностных слоях.

Ключевые слова: температура Дебая, динамика решётки, термическое расширение, колебания атомов, дифракция свободных электронов.

PACS: 63.70.+h, 65.40.De, 68.35.Ja, 68.49.-h, 75.50.Bb, 75.50.Cc, 75.70.Rf

Citation: M. O. Vasylyev, Features of Dynamics of Atoms in Nanosize Surface Area of the Ferromagnetic 3d-Metal-Based Alloys, Usp. Fiz. Met., 17, No. 2: 153—172 (2016) (in Ukrainian), doi: 10.15407/ufm.17.02.153


Цитированная литература (40)  
  1. С. Г. Калашников, О. И. Замша, ЖЭТФ, № 2: 1408 (1939).
  2. A. A. Maradudin and J. Melugailes, Phys. Rev. A, 133: 1188 (1964). Crossref
  3. В. П. Алехин, Физика прочности и пластичности поверхностных слоёв материалов (Москва: Наука: 1983).
  4. М. А. Васильев, Структура и динамика поверхности переходных металлов (Киев: Наукова думка: 1988).
  5. V. S. Sundaram and W. D. Robertson, Surf. Sci., 55: 324 (1976). Crossref
  6. A. A. Maradulin and P. A Flinn, Phys. Rev., 129: 2529 (1963). Crossref
  7. W. Copel and G. Neuenfeldt, Surf. Sci., 55: 362 (1976). Crossref
  8. D. Aberdam and C. Gallbert, Surf. Sci., 27: 571 (1971). Crossref
  9. Ю. Я. Томашпольский, Е. Н. Лубин, Поверхность. Физика. Химия. Механика, № 8: 120 (1982).
  10. В. Ф. Задонцев, Г. К. Зырянов, ФТТ, № 10: 3164 (1982).
  11. С. А. Князев, Г. К.Зырянов, И. А. Пчелкин, Успехи физ. наук, № 1: 73 (1985).
  12. B. Romanowski, D. Chrobak, J. Raisanen, and R. Nowak, Comp. Mater. Sci., 109: 194 (2015). Crossref
  13. R. Luscher, T. F. Luckiger, M. Erbudak, and A. R. Kortan, Surf. Sci., 532–535: 8 (2003). Crossref
  14. В. Т. Черепин, М. А. Васильев, Методы и приборы для анализа поверхности материалов: Справочник (Киев: Наукова думка: 1982).
  15. M. A. Vasiliev, A. Atrei, U. Bardi, and G. Rovida, Surf. Sci., 478: 18 (2001). Crossref
  16. Л. Н. Бабанская, Б. А. Бойко, М. А. Васильев, С. Д. Городецкий, В. Т. Черепин, Поверхность. Физика. Химия. Механика, № 5: 76 (1983).
  17. Л. Н. Бабанская, М. А. Васильев, С. Д. Городецкий, В. Т. Черепин, Приборы и техника эксперимента, № 1: 126 (1984).
  18. Л. Н. Бабанская, М. А. Васильев, С. Д. Городецкий, А. С. Филиппов, Приборы и техника эксперимента, № 2: 153 (1984).
  19. M. A. Vasiliev and S. D. Gorodetsky, Vacuum, 37: 723 (1987). Crossref
  20. М. А. Васильев, С. Д. Городецкий, А. М. Мосейчук, Приборы и техника эксперимента, № 4: 205 (1990).
  21. М. А. Васильев, С. Д. Городецкий, А. М. Мосейчук, Приборы и техника эксперимента, № 5: 193 (1991).
  22. J. B. Pendry, Low-Energy Electron Diffraction (London: Academic Press: 1974).
  23. R. L. Jacobson and G. K. Wehner, J. Appl. Phys., 36: 2674 (1965). Crossref
  24. К. К. Азов, В. П. Денисов, Г. К. Зырянов, Изв. АН СССР. Сер. Физ., № 12: 2617 (1973).
  25. Б. А. Нестеренко, О. В. Снитко, Физические свойства атомно-чистой поверхности полупроводников (Киев: Наукова думка: 1983).
  26. М. А. Васильев, С. Д. Городецкий, В. В. Мартынюк, А. С. Филиппов, Измерительная техника, № 8: 59 (1988).
  27. М. А. Васильев, С. Д. Городецкий, Поверхность. Физика. Химия. Механика, № 5: 98 (1987).
  28. М. А. Васильев, С. Д. Городецкий, А. М. Мосейчук, Б. Ю. Яворский, Металлофизика, № 5: 81 (1990).
  29. М. А. Васильев, С. Д. Городецкий, А. Г. Блащук, Поверхность. Физика. Химия. Механика, № 5: 114 (1993).
  30. A. Yoshimori, Vacuum, 65: 223 (2002). Crossref
  31. M. A. Vasiliev, J. Phys. D: Appl. Phys., 30: 3037 (1997). Crossref
  32. M. A. Vasiliev and S. D. Gorodetsky, Surf. Sci., 171: 543 (1986). Crossref
  33. М. А. Васильев, М. А. Иванов, М. Б. Шевченко, А. Г. Блащук, ЖЭТФ, 122: 392 (2002).
  34. M. A. Vasiliev, M. A. Ivanov, M. B. Shevchenko, and A. G. Blaschuk, phys. stat. sol. (a), 189: 955 (2002).
  35. M. A. Vasiliev, M. A. Ivanov, M. B. Shevchenko, and A. G. Blaschuk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 27: 277 (2005).
  36. М. А. Васильев, С. Д. Городецкий, А. М. Мосейчук, Поверхность. Физика. Химия. Механика, № 8: 140 (1991).
  37. М. А. Васильев, С. Д. Городецкий, Б. Ю. Яворский, Поверхность. Физика. Химия. Механика, № 8: 93 (1992).
  38. М. А. Васильев, С. М. Волошко, И. П. Литвицкая, Металлофиз. новейшие технол., № 8: 55 (1994).
  39. М. А. Васильев, И. П. Литвицкая, О. А. Мищук, Металлофиз. новейшие технол., № 5: 70 (1994).
  40. М. А. Васильев, А. Г. Блащук, И. Н. Макеева, Металлофиз. новейшие технол., № 4: 489 (2005).