Аномалии температурной и угловой зависимости выхода вторичных частиц при ионной бомбардировке металлов
Диссертация
При снятии азимутальных распределений и температурной зависимости выхода вторичных ионов пик соответствующего элемента записывался не менее пяти раз. Нормированные на максимальное значение температурные зависимости 1+(Т) выхода вторичных ионов строились по высоте пика исследуемого элемента. Кадцая точка этой зависимости определялась с ошибкой -3 $. Шаг по температуре был переменным и изменялся… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
- 1. 1. Эмиссия вторичных частиц при ионной бомбардировке металлов при полиморфном превращении (фазовый переход I рода)
- 1. 1. 1. Распыление при полиморфном превращении
- 1. 1. 2. Теоретические оценки коэффициентов распыления различных граней монокристалла
- 1. 1. 3. Распыление в области магнитного фазового перехода
- 1. 2. Влияние магнитного и полиморфного превращений на вторичную ионную эмиссию
- 1. 3. Ионно-фотонная эмиссия в области фазовых переходов
- 1. 4. Постановка задачи
- 1. 1. Эмиссия вторичных частиц при ионной бомбардировке металлов при полиморфном превращении (фазовый переход I рода)
- ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНОГО ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА НА КОЭФФИЦИЕНТ РАСПЫЛЕНИЯ КОБАЛЬТА
- 2. 1. Экспериментальная установка
- 2. 2. Методика проведения измерений
- 2. 3. Результаты измерений и их обсуждение
- ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ТЕМПЕРАТУРНОЙ И УГЛОВОЙ ЗАВИСИМОСТИ ВТОРИЧНОЙ ИОННОЙ ЭМИССИИ КОБАЛЬТА ПРИ ПОЛИМОРФНОМ ПРЕВРАЩЕНИИ
- 3. 1. Описание экспериментальной установки
- 3. 1. 1. Источник ионов
- 3. 1. 2. Линия формирования пучка
- 3. 1. 3. Камера образца и средства откачки
- 3. 1. 4. Манипулятор образца
- 3. 1. 5. Система регистрации вторичных ионов
- 3. 2. Методика проведения измерений
- 3. 3. Влияние полиморфного превращения в монокристалле кобальта на пространственное распределение ВЙЭ
- 3. 4. Температурная зависимость ВИЭ монокристалла в области полиморфного превращения
- 3. 4. 1. Влияние числа циклов нагрев-охяаж-дение на вид 1+СП
- 3. 4. 2. Влияние энергии и массы бомбардирующих ионов на величину изменения
- 3. 1. Описание экспериментальной установки
- 3. 4. 3. ВИЭ монокристалла Со при л — р переходе в случае бомбардировки в направлении под углом 12° от канала
- 3. 4. 4. Зависимость величины изменения ВИЭ монокристалла Со от угла наблюдения
- 3. 5. Вторичная ионная эмиссия поликристалла кобальта при полиморфном превращении
- 4. 1. Вторичная ионная эмиссия монокристалла никеля при магнитном фазовом переходе
- 4. 1. 1. Экспериментальная установка и методика измерений
- 4. 1. 2. Результаты измерений и их обсуждение
- 4. 2. Ионно-фотонная эмиссия поликристалла никеля в окрестности точки Кюри
- 4. 2. 1. Экспериментальная установка и методика проведения измерений
- 4. 2. 2. Результаты измерении и их обсуждение
- 5. 1. Численное моделирование процессов рассеяния ионбв низких энергий поверхностью твердого тела
- 5. 2. Методика проведения экспериментов
- 5. 3. Экспериментальные результаты и их обсуждение
Список литературы
- Методы анализа поверхности (под ред. А.Зандерны. — М.: Мир, 1979, — 582 с.
- Юрасова В.Е., Черныш B.C., Кувакин М. В., Шелякин Л. Б. Изменение распыления монокристалла никеля при переходе через точку Кюри. Письма в ЖЭТФ, 1975, т.21, вып. 3, с.197−199.
- Абакумов А.И., Васильев М. А., Косячков A.A., Кувакин М. В., Че-репин В.Т., Черныш B.C., Юрасова В. Е. Изменение вторичной ионной эмиссии никеля при переходе через точку Кюри. Письма в ЖТФД975, т. З, с.945−948.
- Плешивцев Н.В. Катодное распыление. М.: Атомиздат, 1968,240 с.
- Черепин В.Т., Васильев М. А. Вторичная ионно-ионная эмиссия металлов и сплавов. Киев.: Наукова думка, 1975, — 239 с.
- Черепин В.Т. Ионный зонд. Киев.: Наукова думка, 1981,-328 с.
- Нефедов В.И., Черепин В. Т. Физические методы исследования поверхности твердых тел. М.: Наука, 1983, — 296 с.
- Векслер В.И. Вторичная ионная эмиссия металлов. М.: Наука, 1978, — 240 с.
- Х.Розендал. Коэффициенты распыления монокристаллических мишеней. В кн. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой (под ред. Р. Бериша), М., Мир, 1984.
- V.E.Yurasova. Emission of secondary particles during ion bombardment of metals in the phase transition region. Part 1. Sputtering. Vacuum, v.33>9>p. 565−578,1983.
- Уманский Я.С., Скаков Ю. А. Физика металлов. М.: Атомиздат, 1978, — 352 с.
- Бокштейн Б.С., Войтковский Ю. Б., Никольский П. С., Разумовский И. М. Изменение фактора Дебая-Валлера вблизи температур фазового перехода первого рода в кобальте. ЖЭТФ, 1973, т.64, 553−556 с.
- R.Alsenz, B.W.Lee, A. Ignatiev and M.A.Van Hove, The state of surfase of martensitically transforming cobalt single crystalls. Solid State Comm., 1978, v.25,n.4,p.641−644.
- V.S.Chernysh, A. Johansen, L. Sarholt-Kristensen, Sputtering yield measurements on h.c.p. and f.c.c. cobalt. Radiation Effects Letters, 1980, ?2, p.119−124.
- Йохансен А., Йихансен Э., Сахольт-Кристенсен Л., Черныш B.C. Исследование распыления монокристалла кобальта. В кн.: Взаимодействие атомных частиц с твердым телом.: Всесоюзн. конф.1. Минск, 1981, т.1, с. 18.
- V.S.Chernysh, A. Johansen, L. Sarholt-Kristensen, Sputtering yieldmeasurement on single crystal cobalt. Proc. V Int. Conf. on Ion Beam Analysis, Sydney, eds- J.R.Bird and G.J.Clarl^ North-Holand, Amsterdam, 1981, p.253.
- L.Sarholt-Kristensen, A. Johansen, E. Johonson and V.S.Chernysh, Sputtering on cobalt with noble gas ions. Huclear Instruments and Methods 209/210 (1983) p.543−548.
- Fluit J.M., Sanders J.B. and Snoeck C. Sputtering of copperо оby ion bombardment at target temperatures between 40 and 900 K. CR 71 Conf. Internat. Phenomenes d’Ionisation dans les Gaz, Parisi S.E.R.M.A., 1963″ vol.2,pp.31−2.
- Fluit J.M., Roll P.К., Kistemaker J. Angular-dependent sputtering of copper single cristals. Journ. Appl. Phys., 1963″ vol. ЗА-, p.690.
- Fluit J.M., Roll R.IC. Sputtering coefficient dependens from temperature. Physica, 1964, v.30, nom.4, p.857−862.
- Fluit J.M., Snoek C., Kistemaker J., Sputtering of copper by 20 keV noble gas ions at low temperatures. Physica, v.30"p.144−156 (1964).
- Magnuson G.D., Carlston C.E., Sputtering yields of single cristals bombarded by 1-to 10 keV Ar+ions. Journ. Appl. Phys. v.34,3267 (1963).
- Одинцов Д.Д. О зависимости распыления монокристаллов от направления падения частиц. ФТТ, 1963, т.5, № 4, C. II44-III6.
- Мартыненко Ю.В. К теории распыления монокристаллов. ФТТ, 1964, т.6, В 7, с.2003−2009.
- Drentje S.A. Construction and use of the Groningen iosotope separator. Nuclear Instrum. Methods (Netherlands), 1968, v.59, No1, p.64−72.
- Qnderdelinden D. The influens of channeling on Gu single-crystal sputtering. Appl.Phys.Lett., 1966, v.8, p.189.
- Lutz H.O., SizmannR. Supers rangers of fast ions in copper single cristals. Phys. Lett., 1963″ v.5,p.113*
- Piercy G.R., Brown F., Davies J.A., Mc Cargo Ы., Experimental evidence for the increase of heavy ions ranges by channeling in cristallin structure. Phys.Rev.lett., 1963, no9,399*
- Nelson R.S., Thompson M.W. The penetration of energetice ions through the open channels in, a cristal lattice. Phil.Mag., 1963, v.8, p.1677−1682.
- D.Onderdelinden. Sputtering of F.C.C. Metals, Thesis, Rotterdam, 1968, 88 p.
- J. Lindhard, Influence of crystal lattice on motion of energetic charged particles, Thesis, Kobenhavn, 1965, 64 p.
- Ландау Л.Д., Лившиц E.M. Механика. M., Наука, 1973.
- Линдхард И. Ориентационные эффекты в кристаллах. УФН, 1969, т.99. в.2, с.249−296.
- Elich J.J.P., Roosendaal Н.Е. Copper single cristal sputtering in the temperature range from 50°K to 600°K. Rad. Eff, 1971>±Q, 175−184.
- Elich J.J.P.- Roosendaal H. E", Onderdelinden D. Precision measurements on the angular and temperature dependence of sputtering. Rad. Eff., 1972, v.14, p-93−100.
- Barrett J.H. Break down of the statistical-equilibrium hypothesis in channeling. Phys.Rev.Lett. v.31, 1542−1546 (1973).
- Dziurda W., Gabla L., Pedrys R., Tuleta M. Phase transitionon a Hi (III) surface in the presince of oxygenous environment. Surf. Sci., 1981, v.105,n.2/3,p.1277−1280.
- Chernysh V.S., Kuvakin M.V., Yurasova V.E. Sputtering and secondary ion emission of ferromagnetics near Curie point. Int.Symp. on Phys. of Ionized Gases, Contr. Papers, Dubrovnik, 1976, p.245.
- Шелякин I.E., Мартыненко Т. П., Вишофф А., Юрасова B.E., Шар-шшдт Г. Особенности изменения коэффициента распыления ферромагнетика вблизи точки Кюри. Поверхность. Физика, химия, механика, 1983, Ш 6, с.65−69.
- Новикова С.И., Тепловое расширение твердых тел. М.: Наука, 1974, 294 с.
- Черныш B.C. Температурные эффекты при взаимодействии ионных пучков с монокристаллами. Дис.. канд. физ.-мат. наук. М., МГУ, 1975. — 156 с.
- Бачурин В.И. Эмиссия вторичных частиц при фазовых переходах в металлах. Дис.. канд. физ.-мат. наук. — М., МГУ, 1982, 128 с.
- Бачурин В.И., Журавский В. Е., Харламочкин Е. С., Юрасова В. Е. Распыление гадолиния в ферромагнитном и парамагнитном состоянии. Письма в ЖГФ, 1981, т.7, в.2, с.730−733.
- Bachurin V.I., Kharlamochkin E.S., Kuvakin M.V., Yurasova V.E. Temperature dependence of the sputtering of gadolinium in magnetic phase transition. In: Phenomena in ionized gases. Contr. paper. XVICPIG, Minsk, 1981, p.1, p.465−466.
- Bachurin V. I*, Kharlamochkin E.S., Kuvakin M.V., Yurasova V.E. Temperature dependence of sputtering of some rareearth metals. In: Collisions Atomigeus dausles Solides: Eosumes, Lyon, 1981, p.79.
- Кувакин M.B. Некоторые задачи теории распыления. Дис.. канд.физ.-мат. наук. М.: МГУ, 1975, 147 с.
- Кувакин М.В., Лусников A.B. Приближенный метод классической теории рассеяния для степенных потенциалов. Письма в ЖТФ, 1979, т.5, в. З, с.179−182.
- Кувакин М.В., Харламочкин Е. С., Бачурин В. И. Изменение межатомного потенциала взаимодействия в гадолинии при магнитном фазовом переходе. Поверхность. Физика. Химия. Механика, 1982,23, с.89−92.
- Кувакин М.В., Харламочкин Е. С., Юрасова В. Е. Расчет распыления по фокусонной модели. МТТ, 1978, т.20, JS 2, с.2055−2061.
- Кувакин М.В., Харламочкин Е. С. Статистика фокусонов при распылении. Материалы УП Международной конференции по атомным соударениям в твердом теле. М., 1977, ч. П, с.20−23.
- Харламочкин Е.С. Кинетика распыления аморфного и кристаллического вещества. Дисс.. канд. физ,-мат. наук, М., МГУ", 1983- 152 с.
- Карпова Е.Е. Влияние анизотропии обменного взаимодействия на распыление редкоземельных металлов. В кн.: «Диагностика поверхности ионными пучками? тезисы докладов республиканского совещания, Запорожье, 1983, c. IOO-IOI.
- Васильев М.А., Иващенко Ю. Н., Черепин В. Т. Влияние температуры металлической мишени на вторичную ионно-ионную эмиссию. В кн.: ХУ Всесоюзная конференция по эмиссионной электронике. Краткие содержания докладов, т.2, Киев, 1973, с.170−172.
- Honda F., Fukuda 7., Ni S.S., Rabalais J.W. Temperature dependence of positive secondary ion yields from Fe, Co, Ni, and Cun cNin с* Appl. Surf. Sei., 1980, v.6,n.1, p.45−54.
- Бачурин В.И., Черныш B.C., Ширков А. В., Шмелев А. Ю. Температурная зависимость вторичной ионной эмиссии никеля кобальта и инвара. Поверхность, № 6, 1982, — с.70−74.
- Mcgico J.F., Levenson L.L. Bulk-to-surface precipitation and surface diffusion of carbon on polycrystalline nickel. Surf. Sci., 1976, v.59, P.447451.
- Dziurda W., Gabla L., Pedrys R., Tuleta M. Phase transitionon a Hi (III) surface in the presince of ovigenous envioroment# Surf. Sci., 1981, 7.105, n.2/3,p.I277-L280.
- Бандурин Ю.А., Бачурин В. И., Дробнич В. Г., Поп С.С., Черныш B.C., Юрасова В. Е. Ионно-фотонная эмиссия кобальта при полиморфном превращении. Письма в ЖТФ, 1982, т.8, в.12, с.760−762.
- Евдокимов С.А., Дробнич В. Г., Поп С.С., Залесочный И. П. Контроль покрытий мишени адсорбатами в экспериментах по ионно-фотон-ной эмиссии. В кн: Вторичная ионная и ионно-фотонная эмиссия.: Тез. докл. Всесоюзного семинара, Харьков, 1980, с.98−100.
- Brozdowska-Warczah В., Gabla Z., Bombardment-induced photon emission from metallic and semicondacting surfaces as a function of target temperature. Acta Phys. Polon., 1980, n.58A n.2,p.241−244.
- Dziurda W., Gabla L., Tuleta M. Bombardment induced photon emission from Cu and Pt near the melting point. Acta Phys. Polon.-1980, n.2,v.58A, p.245−250.
- Поп С. С. Оптическая спектроскопия частиц, возбужденных при взаимодействии ионов с поверхностью твердого тела. В кн.: Диагностика поверхности ионными пучками.: Тез. лекций Всесоюзногосовещ. семинара, Ужгород, 1977, с.178−199.
- Грицына В.В. Свечение возбужденных частиц, отлетающих от поверхности твердых мишеней при ионной бомбардировке. В кн.: Диагностика поверхности ионными пучками.: Тез. лекций Всесоюзного совещ. семинара, Ужгород, 1977, с.200−215.
- Thomas G.E. Bombardment induced light emission. Surf.Sei., 1979, v.90, P.381−416.
- Белых С.Ф. Испускание фотонов непрерывного спектра продуктами распыления металлов. Дис.. канд. физ.-мат. наук, Ташкент, ТашГУ, 1982, 208 с.
- Евдокимов И.Н. Влияние адсорбции кислорода на закономерности рассеяния ионов (НО) кристаллом .'никеля. В кн.: Вторичная ионная и ионно-фотонная эмиссия.: Тез. докл., Харьков, 1980, с.166−167.
- Евдокимов И.Н. Рассеяние ионов поверхностью кристалла никеля вблизи точки Кюри. Письма в ЭТФ, 1980, т.6, в. З, с.186−189.
- Brusilovsky В.А., Molchanov Y.A. A study of phase transitions in solids by the ion beam technique. J. Phys. Di Appl.Phys., 1981, v.14, p.57−59.
- Брусиловский Ю.А. Изучение рассеяния ионов поликристаллическим кобальтом. В кн.: Взаимодействие атомных частиц с твердым телом: Минск, 1981, T. I, с.131−133.
- Soszka W., Stepien T. Bulk and surface ion-electron emission at the Curie point from nickel. Nucl. Instr. Meth., 1981, v.182−183, p.163−165.
- Сошка M., Сошка В. Ионно-электронная эмиссия с поверхности магнитных сплавов. В кн.: Взаимодействие атомных частиц с твердым телом.: Всесоюзн. конф., Шнек, 1981, т.1, с.202−206.
- Soszka W. Bulk and surface ion electron emission at the phase transformation temperature. Phys. Letters, 1981, V.83A, n.3, p.364−366.
- F.R.N. Nabarro, The strains produced by precipitation in alloys. Proc. Roy. Soc., 1940, A175, Р.519.
- Мосунов А.С. Численное моделирование рассеяния ионов низких энергий поликристаллической поверхностью. Дис.. канд. физ.-мат. наук, Пущино, НИВЦ АН СССР, 1983, 200 с.
- Габович М.Д. Плазменные источники ионов, Киев, Наукова думка, 1964, 223 с.
- Winterbom, P. Sigmund, J.В. Sunders, Spatial distribution of energy deposition by atomic particle in elastic collisions.
- Mat.-Fys. Medd.Viden.Selsk, 1970, v.37jNo14.p.1−73,% „m ^
- Буренков А.Ф., Комаров Ф. Ф., Кутлахов м.А., Темкий м.М. Таблицыпараметров пространственного распределения ионно-имплантирован-ных примесей. Минск, Издательство ЕГУ им. Ленина, 1980, 352 с.
- P. Sigmund, Energy density and time constant of heavy-ion-induced elastic-collision spikes in solids. Appl.Phys. Lett., 1974, v.25, p.169.
- Андреев А.А., Черныш B.C., Применение ионных пучков для исследования полиморфного фазового перехода в кобальте. В кн.:Диагностика поверхности ионными пучками. Тезисы докладов Республиканского совещания, Запорожье, 1983, с.7−8.
- Андреев А.А., Черныш B.C. О механизмах распыления. Тезисы докладов Всесоюзной школы по физике поверхности. Ташкент, 1983, с. 82.
- К. Wittmaack, J. Maul, F. Shulz. A low back-ground secondary ion mass-spectrometer with quadrupole analyser. Int. Journ. of Mass Spect. and Ion Physics, 1973“ v.11, p.23−35»
- Юрасова B.E., Буханов B.M. Исследование анизотропии катодного распыления монокристалла меди в зависимости от его температуры. Кристаллография, т.7, в.2, 1962, с.257−260.
- Hoffer W.O. Angular, energy and mass distribution of sputtered particles. In: Sputtering by ion bombardment Physics and applications / ed.12. Berish.1981, 74 P*
- C.H.Weijsenfeld? Yield, energy and angular destribution of sputtered atoms, Thesis, Utreht, 1966, 116 p.
- Юрасова B.E. Современная теория катодного распыления и микрорельеф разрушаемой поверхности металла. ЖТФ, т.28, $ 5, 1958, с.1966−1970.
- Тяпкин Ю.Д., Лясоцкий И. В. Внутрифазовые превращения. Итоги науки и техники. Металловедение и термическая обработка, 1981, т. 15, с.47−110.
- Готт Ю.В. Взаимодействие частиц с веществом в плазменных исследованиях. М.: Атомиздат, 1978, 271 с.
- Chattopodhyay В., Measor J.L. Initial oxidation of cobalt.
- J. Mater.Sci., 1969″ v.4,n.3,p.457−460.
- Андреев A.A., Андронов M.A., Черныш B.C. Исследование закономерностей вторичной ионной эмиссии кобальта при полиморфном превращении. Рукопись депонирована в ВИНИТИ 05.04.84 г. 1. Jg 1976−84 Деп., 14 с.
- Белый С.Ф., Векслер В. И., Евтухов Р. Н., Кудряшова Л. Б., Ципи-нюк Б.А. Нестационарные процессы излучения непрерывного спектра фотонов продуктами катодного распыления тантала при бомбардировке его ионами цезия. ФТТ, 1978, т.20, в. II, с.3488−3490.
- Андреев А.А., Юрасова В. Е. Ионно-фотонная эмиссия никеля при магнитном фазовом переходе. Тез, докладов 1У Всесоюзн. семинара по вторичной ионной и ионно-фотонной эмиссии. — Харьков, 1983, с.119−121.
- A.S.Mosunov, L.B. Shelyakin, V.E.Yurasova, D. Oiric, B. Perovic, I. Terzic. Computer simulation of ion scattering by polycrys-tals. Rad, Eff., 1980, vol.52, p.85−90.
- Мооунов А.С. Численное моделирование рассеяния ионов низких энергий поликристаллической поверхностью. Препринт, НИВЦ АН •ССОР, Пущино, 1983, 38 с.
- Inelastic ion-surface collisions, 1977″ Academic Press, New York San -iancisco London.
- Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Статистическая механика. M., 1973.
- К. Lonsdale. Indexing of Laue photographs of cubic crystals. Acta Oryst., 1948, v.1,n.5,p.142−149.
- I. Terzic, D. Ciri6, B. Perovic. Scattering of low energy Ha+ ions from a clean polycrystalline surface. Surf.Sci., 1979″ v.85"No1, p.149−165″
- И.Терзич, Д. Чирич, Б.Перович. О структуре энергетического спектра ионов рассеянных на поликристаллической поверхности серебра. Письма в ЖГФ, 1976, т.24, № 9, с.492−495.
- Арифов У.А., Пруич Д. Д., Мухамедов А. А., Паралис Э. С., Ума-ров Ф.Ф., З.Халмерзаев. Влияние состава ионных кристаллов на рассеяние медленных ионов. В кн.: Ионная бомбардировка метод исследования свойств поверхности. Ташкент, «ФАН», 1975.
- A.A.Andreev, D.D.Gruitch, A.S.Mosunov, M.A.Tuhtaev, V.E.Yurasova. Peculiarities of low-energy ion multiple scattering from poly-crustal. Proceedings of the IX International vacuum congress, Madrid, 1983, p.40.