Інтеґральна дифрактометрія нанорозмірних дефектів у пружньо зігненому монокристалі
А. П. Шпак, В. Б. Молодкін, А. І. Нізкова
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
Отримана: 29.12.2003. Завантажити: PDF
З метою створення нових високоінформативних методів діягностики випадково розподілених нанорозмірних дефектів (ВРНД), які не можна спостерігати традиційними неруйнівними методами, такими, як Рентґенова топографія, для якої такі нанорозмірні в одному з вимірів або в усіх трьох вимірах дефекти виявляються за межами чутливості методу, розроблено фізичні основи методу деформаційних залежностей повної інтеґральної відбивної здатности (ПІВЗ), яка виявилася унікально чутливою до СНРД. Вперше теоретично і експериментально доведено наявність залежностейвід однорідної пружної макроскопічної деформації інтеґральної інтенсивності дифузного розсіювання, екстинкційних факторів чи коефіцієнтів екстинкції, обумовлених розсіюванням на дефектах, як для когерентної ($\mu_{ds}$), так і для дифузної ($\mu^{*}$) складових ПІВЗ та ефективного статичного ds фактору Дебая–Валлера, показник якого вважається пропорційним до інтеґральної інтенсивності дифузного розсіювання. Встановлено природу можливих механізмів як адитивного, так і неадитивного впливу пружних деформацій (ПД) та ВРНД в об’ємі динамічно розсіювального монокристалу на величину ПІВЗ при різному ступені асиметрії відбиттів, яка дозволяє суттєво посилювати ефект впливу ПД на ПІВЗ. Показано, що неадитивність сумісного впливу ВРНД і ПД на величину ПІВЗ Ляве-рефлексів свідчить про суттєву роль ефектів екстинкції через розсіювання на ВРНД та про відносне зростання їх впливу на ПІВЗ при зростанні ПД, що забезпечується, наприклад, присутністю в досліджуваному монокристалі крупних у двох вимірах ВРНД, вплив яких на величину ПІВЗ виявляється за вказаними причинами порівнюваним із впливом пружної деформації при будь-якій силі вигинання та при будь-якому ступені асиметрії Ляве-рефлексів, що використовуються. Дрібні дефекти при звичайно достатньо низьких їх концентраціях через слабкий прояв для них вказаних екстинкційних ефектів призводять до адитивного впливу ВРНД і ПД на ПІВЗ при будь-якому ступені асиметрії відбиттів. Доведено можливість розділення впливу на ПІВЗ ВРНД і ПД шляхом факторизації виразів для ПІВЗ на множники, що залежать тільки від ВРНД і тільки від ПД. В тому числі вперше деформаційні поправки до факторів екстинкції деформаційних залежностей Бреґґової та дифузної складових ПІВЗ пружно вигнутих монокристалів з мікродефектами феноменологічно також факторизовано на множники, що залежать тільки від ВРНД і тільки від ПД. При цьому знайдено в явному вигляді залежність вказаних поправок від характеристик ВРНД. Це вперше забезпечило можливість адекватного кількісного визначення характеристик ВРНД шляхом припасовування теоретичних і експериментальних деформаційних залежностей ПІВЗ.
Ключові слова: Рентґенові промені, Лауе-дифракція, монокристал, мікродефект, пружний згин.
PACS: 61.10.Dp, 61.10.Kw, 61.46.+w, 61.72.Dd, 61.72.Ff, 81.70.Ex
Citation: A. P. Shpak, V. B. Molodkin, and A. I. Nizkova, Integral Diffractometry of Nanoscale Defects in an Elastically-Bent Single Crystal, Usp. Fiz. Met., 5, No. 1: 51—86 (2004) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.05.01.051