Детально исследованы динамические процессы, происходящие в наноразмерном металлическом объекте при внедрении ионов различных энергий. Показано, что упругая и термоупругая реакции решетки на радиационное воздействие формируют силовые факторы, существенно влияющие на эволюцию дефектно-примесной системы, результатом чего является выход дефектов на поверхность. Такая самоорганизация наночастиц при воздействии ионизирующих излучений является основой для создания наноструктурированных радиационно-стойких материалов, способных длительное время выдерживать интенсивные радиационные нагрузки.
Полученные в данной работе результаты позволяют более глубоко понять физическую природу такой важнейшей характеристики радиационной стойкости материалов, как пороговая энергия смещения Ed. Это указывает способы повышения Ed. Следует отметить, что полученные корреляции физических величин и Ed.могут быть использованы для дополнительной корректировки экспериментально определенных или теоретически рассчитанных значений Ed, не встроившихся в общую корреляционную картину.
При уменьшении размеров частиц происходит изменение всех их физических свойств. Как следует из полученных в работе результатов, это изменение начинается с величины 15-20 нм, которую можно считать «границей», разделяющей макро- и нанообласть . Естественно лишены оснований утверждения о едином законе изменения всех физических свойств при уменьшении размеров частиц.
Особый интерес представляет использование ферромагнитных наночастиц в качестве битовых ячеек новых устройств магнитной записи и хранения информации со сверхвысокой плоностью, высокочувствительных сенсоров и датчиков в бионанотехнологиях, медицине и других областях. Принцип действия указанных устройств и элементов в большинстве случаев основан на перераспределении намагниченности в нанообъекте (тонкой перестройке его магнитной структуры) под действием внешнего магнитного поля. В этой связи представляется актуальным провести дальнейшие исследования влияния деформаций, изменения координационного числа и симметрии структуры на магнитные свойства наночастиц и их ансамблей.
Однако, кроме ряда положительных эффектов в наноструктурированных материалах при радиационном воздействии возникают явления, приводящие к их разрушению. Это, в первую очередь, генерация дислокаций на границе наночастица-матрица, термоупругие поцессы в области трека высокоэнергетического иона, диффузионный рост наночастиц и др. Кроме того, при уменьшении размера наночастиц, существенно снижается их температура плавления. Очевидно, что использование такого наноструктурированного материала при высоких температурах не представляется возможным. В связи с этим, необходимо рассмотреть другую форму архитектуры наноструктурированного вещества, позволяющю избежать вышеуказанных негативных явлений.
Список литературы
1. Andrievskii R.A. Effect of Irradiation on the Properties of Nanomaterials / R.A. Andrievskii // The Physics of Metals and Metallography. – 2010.– Vol. 110. – No. 3. – pp. 229–240.
2. Andrievskii R.A. Behavior of radiation defects in nanomaterials / R.A. Andrievskii // Rev. Adv. Mater. Sci. – 2011.– Vol. 29. – pp. 54–67.
3. Rose M. Phase stability of nanostructured materials under heavy ion irradiation / M. Rose, G. Gorzawski, G. Miehe, A.G. Balogh, H. Hahn // NanoStructured Materials. – 1995.– Vol. 6. – pp. 731-734.
4. Rose M. Instability of irradiation induced defects in nanostructured materials / M. Rose, A.G. Balogh, H. Hahn // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. – 1997.– Vol. 127/128. – pp. 119-122.
5. Андриевский Р.А. Термическая стабильность наноматериалов / Р.А. Андриевский // Успехи химии. – 2002.– T. 70. – C. 967-981.
6. Shen T.D. Radiation tolerance in a nanostructure: Is smaller better? / T.D. Shen // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. – 2008.– Vol. 266. – pp. 921–925.
7. Zhu Y. Nanostructures in Ti processed by severe plastic deformation / Y. Zhu, J. Huang, J. Gubicza, T. Ungár, Y. Wang, E. Ma, R. Valiev // J. Mater. Res. – 2003.– Vol. 18. – pp. 1908–1917.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.