Способ диагностики эффекта изменения знака вектора разориентировки вдоль межблочных границ в нанотонких кристаллах



Способ диагностики эффекта изменения знака вектора разориентировки вдоль межблочных границ в нанотонких кристаллах
Способ диагностики эффекта изменения знака вектора разориентировки вдоль межблочных границ в нанотонких кристаллах

 


Владельцы патента RU 2456229:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к области электронно-микроскопического исследования нанотонких кристаллов. Сущность изобретения: способ диагностики эффекта изменения знака вектора разориентировки вдоль межблочных границ в нанотонких кристаллах включает получение последовательности электронно-микроскопических изображений нанотонкого кристалла с межблочной границей в темном поле в рефлексах h1k1l1, h2k2l2, … hnknln, анализ взаимного расположения пар изгибных экстинкционных контуров h1k1l1, h2k2l2, …, hnknln в соседних блоках нанотонкого кристалла. При этом при выявлении изменения порядка чередования пар изгибных контуров h1kil1, h2k2l2, …, hnknln в соседних блоках на парах изгибных контуров с индексами hn-k-lkn-k-lln-k-l, hn-kkn-kln-k, hn-k+lkn-k+lln-k+l диагностируют эффект изменения знака вектора разориентировки вдоль межблочной границы в нанотонком кристалле. Техническим результатом изобретения является обнаружение эффекта изменения знака вектора разориентировки и указание участка нанотонкого кристалла, на котором этот эффект имеет место. 2 ил.

 

Изобретение относится к области электронно-микроскопического исследования структуры нанотонких кристаллов и может быть использовано для диагностики границ разориентации в наноматериалах.

Исследования разориентировок решетки на различных этапах формирования межблочных границ (Bolotov I.E., Kolosov V.Yu. and Malkov V.В. Electron Microscopy Investigation of Crystals Based on Bend-Contour Arrangement 3. Formation of Subgrain Boundaries in Dislocation-Free Crystals of Selenium // Phys. Stat. Sol. (a). 1986. V.95. P.377-383), проведенные с помощью метода изгибных контуров (Bolotov I.E., Kolosov V.Yu. Investigation of Crystals Based on Bend-Contour Arrangement // 1 Relationship between Bend-Contour Arrangement and Bend Geometry // Phys. Stat. Sol (a). 1982. V.69, №1. P.85-96), позволили установить, что межблочные границы являются границами кручения с изменяющимся вдоль границы модулем вектора разориентировки . При этом вопрос об изменении знака вектора разориентировки оставался открытым. Между тем, наличие границ разориентации в кристаллах существенно влияет на их структурно-чувствительные свойства и, следовательно, возможность обнаружения зарождения и развития границ разориентации в наноматериалах, в том числе и в нанотонких кристаллах, изучение кристаллогеометрии границ разориентации имеет практическое значение.

Задача настоящего изобретения заключается в разработке способа электронно-микроскопической диагностики границ разориентации в наноматериалах.

Для решения поставленной задачи заявленный способ диагностики включает: получение последовательности электронно-микроскопических изображений нанотонкого кристалла с межблочной границей в темном поле в рефлексах h1k1l1, h2k2l2, … hnknln; анализ взаимного расположения пар изгибных экстинкционных контуров h1k1l1, h2k2l2, …, hnknln в соседних блоках нанотонкого кристалла, и при выявлении изменения порядка чередования пар изгибных контуров h1k1l1, h2k2l2, …, hnknln в соседних блоках на парах изгибных контуров с индексами hn-k-lkn-k-lln-k-l, hn-kkn-kln-k, hn-k+lkn-k+lln-k+l диагностируют эффект изменения знака вектора разориентировки вдоль межблочной границы в нанотонком кристалле.

Сущность заявленного способа диагностики заключается в следующем. Любой изгибной экстинкционный контур является геометрическим местом точек на электронно-микроскопическом изображении нанотонкого кристалла, где соответствующая изгибному контуру плоскость кристалла находится в отражающем положении. В связи с этим, анализируя взаимное расположение пар изгибных экстинкционных контуров h1k1l1, h2k2l2, …, hnknln в соседних блоках нанотонкого кристалла, можно отмечать положение и разориентировку плоскостей кристалла с одним и тем же индексом (hnknln) в соседних блоках нанотонкого кристалла. Изменение порядка чередования пар изгибных экстинкционных контуров hn-k-lkn-k-lln-k-l, hn-kkn-kln-k, hn-k+lkn-k+lln-k+l в соседних блоках нанотонкого кристалла означает изменение знака вектора разориентировки вдоль границы в нанотонком кристалле.

На фиг.1 схематично представлено положение изгибных контуров на электронно-микроскопическом изображении кристалла с межблочной границей в правой части. Как следует из фиг.1,а, изгибные экстинкционные контуры с одним и тем же индексом hn-k-lkn-k-lln-k-l, hn-kkn-kln-k, hn-k+lkn-k+lln-k+l на границе претерпевают разрыв, образуя пары контуров, смещенные относительно друг друга. Смещение контуров происходит из-за различия углов наклона плоскостей кристалла с одним и тем же индексом hn-k-lkn-k-lln-k-l, hn-kkn-kln-k, hn-k+lkn-k+lln-k+l в соседних блоках. На фиг.1,б схематично представлено сечение нанотонкого кристалла в плоскости границы. На данном рисунке видно, что углы наклона плоскостей кристалла с индексами hn-k-lkn-k-lln-k-l, hn-kkn-kln-k, hn-k+lkn-k+lln-k+l различны, а разность этих углов для плоскостей кристалла с разными индексами имеет различные по знаку значения.

Таким образом, новый технический результат, достигаемый заявленным способом, заключается в возможности обнаружения эффекта изменения знака вектора разориентировки и указания участка нанотонкого кристалла, на котором этот эффект имеет место.

Осуществление заявленного способа иллюстрируется следующим образом. Электронно-микроскопические изображения нанотонкого кристалла с границей, вышедшей на фронт роста, знак вектора разориентировки а вдоль которой изменяется, представлены на фиг.2. Как можно видеть на фиг.2,а в области кристалла, где знак вектора разориентировки «положительный» (A1B1), изгибной контур блока A hn-k-lkn-k-lln-k-l отстает от соответствующего контура блока B, что иллюстрируется темнопольным изображением кристалла в рефлексе , (фиг.2,б). В области (A2B2), где разориентировка решетки близка к нулю, контуры hn-kkn-kln-k расположены друг над другом, что подтверждается темнопольным изображением кристалла в рефлексе (фиг.2,в). В области кристалла, где знак «отрицателен» (A3B3) изгибной контур блока A hn-k+lkn-k+lln-k+l опережает соответствующий контур блока B, о чем свидетельствует темнопольное изображение кристалла, полученное в рефлексе (фиг.2,г).

Заявленный способ электронно-микроскопической диагностики позволяет обнаруживать эффект изменения знака вектора разориентировки и границы разориентации в наноматериалах.

Способ диагностики эффекта изменения знака вектора разориентировки вдоль межблочных границ в нанотонких кристаллах, включающий получение последовательности электронно-микроскопических изображений нанотонкого кристалла с межблочной границей в темном поле в рефлексах h1k1l1, h2k2l2, …, hnknln, анализ взаимного расположения пар изгибных экстинкционных контуров h1k1l1, …, hnknln в соседних блоках нанотонкого кристалла, характеризующийся тем, что при выявлении изменения порядка чередования пар изгибных контуров h1k1l1, h2k2l2, …, hnknln в соседних блоках на парах изгибных контуров с индексами hn-k-lkn-k-lln-k-l, hn-kkn-kln-k, hn-k-lkn-k+lln-k+l диагностируют эффект изменения знака вектора разориентировки вдоль межблочной границы в нанотонком кристалле.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к деформационной обработке металлов и сплавов и может быть использовано в машиностроении, авиа-двигателестроении, автомобильной промышленности.

Изобретение относится к способу микродозирования наноструктурных материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности химической, производства строительных материалов и др.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении приборов вакуумной микроэлектроники. .
Изобретение относится к области извлечения редких элементов из горных пород, в частности из пород и руд черносланцевых формаций и продуктов их переработки, и может быть использовано в области прикладной геохимии, при поиске месторождений полезных ископаемых, в частности для извлечения рения.

Изобретение относится к области технологии получения чистых фуллеренов. .
Изобретение относится к нанотехнологии. .

Изобретение относится к нанотехнологии изготовления нанокомпозита FeNi3/пиролизованный полиакрилонитрил (ППАН). .

Изобретение относится к нанотехнологии, в частности к способу получения наночастиц металлов. .

Изобретение относится к способам получения наночастиц в вакуумном дуговом разряде. .
Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых наноматериалов

Изобретение относится к области химии

Изобретение относится к области технологии получения сверхчистых фуллеренов (особой степени чистоты)

Изобретение относится к области гетерогенного катализа и может быть использовано для утилизации углеводородов и галогензамещенных углеводородов при изготовлении композиционных материалов, катализаторов, сорбентов и фильтров

Изобретение относится к области медицинского материаловедения и может быть использовано при создании материалов для травматологии и ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии, а также в качестве носителей для лекарственных средств
Изобретение относится к коллоидному раствору наносеребра и способу его получения и может быть использовано в медицине, ветеринарии, пищевой промышленности, косметологии, бытовой химии и агрохимии

Изобретение относится к области нанотехнологии, а именно к композиционным материалам с медной матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами
Изобретение относится к области нанотехнологии, а именно к композиционным материалам с алюминиевой матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами

Изобретение относится к технологии неорганических веществ и материалов
Наверх