Способ диагностики фазовых переходов 1-го рода в монокристаллах

(51 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьминов,з. Кез. 1986,ьма в ЖТФ ФАЗОВЫХ ОНОКРИСласти техни ериаловеде тение относится к о ки, а именно к ма СУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР(57) Изобреческой физи Изобретение относится к технической физике, а именно к материаловедению, и может найти применение в диагностике фазовых переходов (ФП) 1-го рода в различных конструкционных материалах.Целью изобретения является повышение достоверности диагностики ФП.На чертеже представлены кривые, характеризующие скорость десорбции аргона из монокристаллического кобальта при разных дозах предварительного облучения кобал ьта.Монокристаллический Со выведенной гранью 0001 (при Т.,.Т,) и 111 при Т)Т ), помещенный в сверхвысоковакуумную установку 1.А 5 - 600 К 1 ВЕК, подвергается при различных температурах (Т КТс,(1000 К) облучению ионами Аг+ с Е =140 - 1000 эВ и 0+=11 Од - 5 10" ион/сми затем охлаждается. В процессе понижения температуры образца с помощью масс-спектрометра регистрируется скорость десорбцйи внедренного аргона. При Т, =870 К, Е+)200 эВ и 0.) 110 ион/см на монотонно спадаюищей кривой зависимости вН,/д 1=(Т) (где ЭЮ /в 1 - скорость десорбции Аг; Т - тем 2нию, и может найти применение в диагностике фазовых переходов (ФП) 1-го рода в различных конструкционных материалах. Целью изобретения является повышение достоверности диагностики ФП 1-го рода. Способ осуществляется следующим образом. Исследуемый образец облучают потоком ускоренных ионов инертных газов. При этом образец находится при температуре выше температуры ФП. После завершения облучения (до заданной зоны) образец охлаждают с одновременной масс-спектрометрической регистрацией скорости десорбции захваченных атомов инертных газов. По резкому увеличению скорости десорбции судят о наличии и температуре ФП. 1 ил. пература охлаждающегося образца) наблюдает пик (пик А), температура максимума которого (650 К), соответствует температуре ФП в Со из гранецентрированной кубической решетки (ГЦК) в гексагональную плотноупакованную (ГПУ).Увеличение дозы ионного облучения (й+)6 10 "ион/см), вызывающее образование в приповерхностных слоях Со флюидных (жидких) пузырьков аргона, приводит к появлению нового пика (пик В) на кривых зависимости зй,/а 1=(Т), температура максимума которого (820 К) соответствует температуре перехода типа жидкость в кристалл в аргоновых пузырьках.Эксперименты, проведенные на % (100), показали, что при В+)6 10 ион/см- на кривых зависимости эН,/а 1=(Т) появляется один пик (пик В), температура максимума которого (840 К) равна температуре перехода жидкость - кристалл в пузырьках аргона, размещенных в решетке никеля. Пик А на И не наблюдается, что связано с отсутствием ФП 1-го рода в Л в исследуемом интервале температур.Хплга 7 лю т,гобд=бли Юб бремя, Т, К (ставитель В. КащеевА. Кравчук Кор99 Под по изобретениям и отк - 35, Раушская наб. инат Патент, г. Ужг Редактор И. ШуллаЗаказ 3060 Техред Типаж ектор С. Шевкунисноеытиям при ГКНТ СССРд. 4/5род, ул. Гагарина, 101 Таким образом, если в температурном интервале, в котором проводят охлаждение облученного образца, происходит ФП 1-го рода в монокристалле или переход типа жидкость - кристалл в пузырьках атомов инертных газов, созданных в результате захвата ионов (с энергиями ионов Е+400 эВ) монокристаллами металлов (Со, %); то в спектре появляется пик, температура максимума которого совпадает с температурой ФП,В резул ьт ате ионного внедрения в моно- кристаллы тяжелых инертных газов в приповерхностных слоях образуются их кристаллические включения (пузырьки). При нагреве этих образцов изменяется агрегатное состояние инертного газа в пузырьках: из кристаллического он переходит в жидкое состояние, а при последующем охлаждении рекристаллизуется. При высоких температурах ионного облучения происходит создание сверх- сжатых жидких пузырьков Аг, которые при охлаждении переходят в равновесное кристаллическое состояние: лишние атомы Аг, не участвующие в процессе кристаллизации и достигающие поверхности с помощью термических вакансий, десорбируются в газовую фазу. Следовательно, по появлению пика в наблюдаемом спектре аргона при охлаждеНИИПИ Государственного комитета13035, Москва, Ж Производственно. издательский комб нии можно судить о кристаллизации аргоновых пузырьков.Таким образом, обнаруженное аномальное увеличение скорости десорбции атомов инертных газов, захваченных монокристаллами при ионной бомбардировке, при понижении температуры облученного образца вследствие протекания ФП 1-го рода как собственного, так и перехода жидкость - крйсталл в пузырьках тяжелых инертных газов - позволяет использовать предлагаемый способ для диагностики ФП 1-го рода в приповерхностных слоях монокристаллов. Формула изобретения15Способ диагностики фазовых переходов1-го рода в монокристаллах, включающий облучение исследуемого образца ионами инертных газов, после которого осуществляют изменение температуры образца с одновременной масс-спектрометрической регистрацией скорости десорбции захваченных атомов инертных газов, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности, облучение производят при температуре выше 25 температуры фазового перехода, а изменениетемпературы осуществляют охлаждением образца.