Везде

ОФНПоверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования Journal of Surface Investigation. X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques

  • ISSN (Print) 1028-0960
  • ISSN (Online) 3034-5731

ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРА ЗЕРНА И ТЕКСТУРЫ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ВОЛЬФРАМА НА ЕГО ИОННО-ЛУЧЕВОЕ РАСПЫЛЕНИЕ

Вы можете
Код статьи
S30345731S1028096025020118-1
DOI
10.7868/S3034573125020118
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Хисамов Р. Х.
  • Аффилиация: Институт проблем сверхпластичности металлов РАН
Андрианова Н. Н.
  • Аффилиация: Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
Борисов А. М.
  • Аффилиация:
    Институт проблем сверхпластичности металлов РАН
    Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
    Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университ
Овчинников М. А.
  • Аффилиация: Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
Мулюков Р. Р.
  • Аффилиация: Институт проблем сверхпластичности металлов РАН
Том/ Выпуск
Том / Номер выпуска 2
Страницы
79-90
Аннотация
Исследовано влияние размера зерен и текстуры поликристаллического вольфрама на коэффициент распыления и морфологию поверхности при высокодозном облучении ионами Ar с энергией 30 кэВ. В эксперименте использовали образцы со средним размером зерен от 300 нм до 7 мкм, бестекстурные и с текстурой [001]. Показано, что ионно-индуцированная морфология поверхности сильно зависит от размера зерен и флуенса облучения. Размер зерен слабо (менее 10%) влияет на коэффициент распыления, в то время как текстура может двукратно снизить коэффициент распыления. Эксперимент с варьированием угла падения ионного пучка показал, что причиной двукратного снижения коэффициента распыления для текстурированных образцов является эффект каналирования. Проведен анализ влияния рельефа поверхности на коэффициент распыления. Предложено выражение, учитывающее перепыление атомов и отражение ионов, для прогнозирования коэффициента распыления поверхности с ионно-индуцированным рельефом.
Ключевые слова
вольфрам интенсивная пластическая деформация кручение под высоким давлением ультрамелкозернистая структура текстура ионное облучение Ar [Ar] конусы коэффициент распыления моделирование перепыление каналирование
Дата публикации
25.11.2024
Год выхода
2024
Всего подписок
0
Всего просмотров
30

Библиография

  1. 1. Guseva M.I., Martynenko Yu.V. // Sov. Phys. Usp. 1981. V. 24. P. 996. https://doi.org/10.1070/PU1981v024n12ABEH004758
  2. 2. Martynenko Yu.V., Nagel M.Yu. // Plasma Phys. Rep. 2012. V. 38. P. 996. https://doi.org/10.1134/S1063780X12110074
  3. 3. Kajita S., Kawaguchi S., Ohno N., Yoshida N. // Sci. Rep. 2018. V. 8. Р. 56. https://doi.org/10.1038/s41598-017-18476-7
  4. 4. Harutyunyan Z.R., Ogorodnikova O.V., Aksenova A.S., Gasparyan Yu.M., Efimov V.S., Kharkov M.M., Kaziev A.V., Volkov N.V. // J. Surf. Invest: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2020. V. 14. № 6. P 1248. https://doi.org/10.1134/S1027451020060245
  5. 5. Budaev V.P., Fedorovich S.D., Dedov A.V., Karpov A.V., Martynenko Yu.V., Kavyrshin D.I., Gubkin M.K., Lukashevsky M.V., Lazukin A.V., Zakharenkov A.V., Sliva A.P., Marchenkov A.Yu., Budaeva M.V., Tran Q.V., Rogozin K.A., Konkov A.A., Vasilyev G.B., Burmistrov D.A., Belousov S.V. // Plasma Discharge. Fusion Sci. Technol. 2023. V. 79. Iss. 4. P. 404. https://doi.org/10.1080/15361055.2022.2118471
  6. 6. 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
  7. 7. 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
  8. 8. 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
  9. 9. 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
  10. 10. El-Atwani O., Cunningham W.S., Perez D., Martinez E., Trelewicz J.R., Li M., Maloy S.A. // Scr. Mater. 2020. V. 180. P. 6. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2020.01.013
  11. 11. Qian W., Wei R., Zhang M., Chen P., Wang L., Liu X., Chen J., Ni W., Zheng P. // Mater. Lett. 2022. V. 308. P. 130921. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.130921
  12. 12. 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. P. 106125. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2023.106125
  13. 13. Michaluk C.A. // J. Electron. Mater. 2002. V. 31. P. 2. https://doi.org/10.1007/s11664-002-0165-9
  14. 14. Voitsenya V.S., Balden M., Bardamid A.F., Bondarenko V.N., Davis J.W., Konovalov V.G., Ryzhkov I.V., Skoryk O.O., Solodovchenko S.I., Zhangjian Z. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2013. V. 302. P. 32. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2013.03.005
  15. 15. Yang W., Zhao G., Wang Y., Wang S., Zhan S., Wang D., Bao M., Tang B., Yao L., Wang X. // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2021. V. 32. P. 26181. https://doi.org/10.1007/s10854-021-06645-4
  16. 16. Andrianova N.N., Borisov A.M., Ovchinnikov M.A., Khisamov R.Kh., Mulyukov R.R. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2024. V. 18. P. 305. https://doi.org/10.1134/S1027451024020046
  17. 17. Andrianova N.N., Borisov A.M., Ovchinnikov M.A., Khisamov R.Kh, Mulyukov R.R. // Bull.Russ. Acad. Sci. Phys. 2024. V. 88. P. 478. https://doi.org/10.1134/S1062873823706141
  18. 18. Mulyukov R.R. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2006. V. 24. P. 1061. https://doi.org/10.1116/1.2174024
  19. 19. 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
  20. 20. Németh A.A.N., Reiser J., Armstrong D.E.J., Rieth M. // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 2015. V. 50. P. 9. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2014.11.005
  21. 21. Bonnekoh C., Lied P., Pantleon W., Karcher T., Leiste H., Hoffmann A., Reiser J., Rieth M. // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 2020. V. 93. P. 105347. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2020.105347
  22. 22. Oh Y., Ko W.-S., Kwak N., Jang J., Ohmura T., Han H.N. // J. Mater. Sci. Technol. 2022. V. 105. P. 242. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2021.07.024
  23. 23. Khisamov R.Kh., Andrianova A.A., Borisov A.M., Ovchinnikov M.A., Timiryaev R.R., Musabirov I.I., Mulyukov R.R. // Phys. At. Nucl. 2023. V. 86. № 10. P. 2198. https://doi.org/10.1134/S1063778823100228
  24. 24. Markushev M.V., Avtokratova E.V., Krymskiy S.V., Tereshkin V.V., Sitdikov O.Sh. // Lett. Mater. 2022. V. 12. Iss. 4s. P. 463. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2022-4-463-468
  25. 25. 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
  26. 26. Mulyukov R.R., Khisamov R.Kh., Borisov A.M., Baimiev A.Kh., Ovchinnikov M.A., Timiryaev R.R., Vladimirova A.A. // Lett. Mater. 2023. V. 13. Iss. 4. P. 373. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2023-4-373-376
  27. 27. 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
  28. 28. Mashkova E.S., Molchanov V.A. Medium-Energy Ion Reflection from Solids. Amsterdam: North-Holland, 1985. 444 p.
  29. 29. Ziegler J.F., Biersack J.P. SRIM, 2013. http://www.srim.org
  30. 30. Sun M., Ding C., Xu J., Shan D., Guo B., Langdon T.G. // Crystals. 2023. V. 13. P. 887. https://doi.org/10.3390/cryst13060887
  31. 31. Bradley R.M., Harper J.M.E. // J. Vac. Sci. Technol. A. 1988. V. 6. P. 2390. https://doi.org/10.1116/1.575561
  32. 32. Chan W.L., Chason E. // J. Appl. Phys. 2007. V. 101. P. 121301. https://doi.org/10.1063/1.2749198
  33. 33. Littmark U., Hofer W.O. // J. Mater. Sci. 1978. V. 13. P. 2577. https://doi.org/10.1007/BF00552687
  34. 34. Kustner M., Eckstein W., Dose V., Roth J. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 1998. V. 145. P. 320. https://doi.org/10.1016/S0168-583X (98)00399-1
  35. 35. Makeev M.A., Barabasi A.-L. // Nucl. Instrum. Methods Physics. Res. B. 2004. V. 222. P. 316. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2004.02.027.
  36. 36. Stadlmayr R., Szabo P.S., Berger B.M., Cupak C., Chiba R., Blöch D., Mayer D., Stechauner B., Sauer M., Foelske-Schmitz A., Oberkofler M., Schwarz-Selinger T., Mutzke A., Aumayr F. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2018. V. 430. P. 42. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2018.06.004
  37. 37. Shulga V.I. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2020. V. 14. P. 1346. https://doi.org/10.1134/S1027451020060440
  38. 38. Borisov A.M., Mashkova E.S., Ovchinnikov M.A., Khisamov R.K., Mulyukov R.R. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2021. V. 15. P. S66. https://doi.org/10.31857/S1028096022030062
  39. 39. Borisov A.M., Mashkova E.S., Ovchinnikov M.A., Khisamov R.K., Mulyukov R.R. // Tech. Phys. Lett. 2022. V. 48. Iss. 6. P. 55. https://doi.org/10.21883/TPL.2022.06.53792.19146
  40. 40. Bradley R.M., Hobler G. // J. Appl. Phys. 2023. V. 133. P. 065303. https://doi.org/10.1063/5.0137324
  41. 41. Kwon T.H., Park S., Ha J.M., Youn Y-S. // Nucl. Eng. Technol. 2021. V. 53. Iss. 6. P. 1939. https://doi.org/10.1016/j.net.2020.12.024
  42. 42. Shermukhamedov S., Probst M. // Phys. Plasmas. 2023. V. 30. P. 123901. https://doi.org/10.1063/5.0167840
  43. 43. Cupak C., Szabo P.S., Biber H., Stadlmayr R., Grave C., Fellinger M., Brötzner J., Wilhelm R.A., Möller W., Mutzke A., Moro M.V., Aumayr F. // Appl. Surf. Sci. 2021. V. 570. P. 151204. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.151204
  44. 44. Szabo P.S., Cupak C., Biber H., Jaggi N., Galli A., Wurz P., Aumayr F. // Surf.Interfaces. 2022. V. 30. P. 101924. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2022.101924
  45. 45. Diddens C., Linz S.J. // Eur. Phys. J. B. 2015. V. 88. P. 190. https://doi.org/10.1140/epjb/e2015-60468-7
  46. 46. Behrisch R., Eckstein W. Sputtering by Particle Bombardment. Heidelberg-Berlin: Springer-Verlag, 2007. 509 p. DOI:10.1007/978-3-540-44502-9
  47. 47. Matsunami N., Yamamura Y., Itikawa Y., Itoh N., Kazumata Y., Miyagawa S., Morita K., Shimizu R., Tawara H. // At. Data Nucl. Data Tables. 1984. V. 31. Iss. 1. P. 1. https://doi.org/10.1016/0092-640X (84)90016-0
  48. 48. Mikhailov V.S., Babenko P.Yu., Shergin A.P., Zinoviev A.N. // Plasma Phys. Rep. 2024. V. 50. Iss. 1. P. 23. https://doi.org/10.1134/S1063780X23601682
  49. 49. Mahne N., Čekada M., Panjan M. // Coatings. 2022. V. 12. P. 1541. https://doi.org/10.3390/coatings12101541
  50. 50. Carter G. // J. Phys. D. 2001. V. 34. P. R1. https://doi.org/10.1088/0022-3727/34/3/201
  51. 51. Behrisch R. Sputtering by Particle Bombardment I. Berlin-Heidelberg-New York: Springer-Verlag, 1981. 281 p.
  52. 52. Vantomme A. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2016. V. 371. P. 12. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2015.11.035
  53. 53. Nagasaki T., Hirai H., Yoshino M., Yamada T. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2018. V. 418. P. 34. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2017.12.023
  54. 54. Eckstein W., Mashkova E.S., Molchanov V.A., Sidorov A.V., Zhukova Yu.N. // Appl. Phys. A. 1993. V. 57. P. 271. https://doi.org/10.1007/BF00332602
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека