ЭФФЕКТЫ СЕЛЕКТИВНОГО РАСПЫЛЕНИЯ АЗОТА И ФЛЕКИНГА ПРИ ОБЛУЧЕНИИ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПОКРЫТИЙ TiN, TiAlN, TiAlYN, TiCrN, (TiHfZrVNb)N ИОНАМИ ГЕЛИЯ

С.В. Константинов, Ф.Ф. Комаров

Научно-исследовательское учреждение «Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко» Белорусского государственного университета, Республика Беларусь

Проведено моделирование параметров высокофлюенсного ионного облучения наноструктурированных покрытий TiN, TiAlN, TiAlYN, TiCrN, (TiHfZrVNb)N методом Монте-Карло. Полученные результаты и предложенные механизмы процессов экспериментально подтверждены исследованиями структуры покрытий после облучения ионами He+ с энергией 500 кэВ в диапазоне флюенсов от 5 • 1016 ион / см2 до 3 • 1017 ион / см2. Обнаружен эффект селективного распыления азота из покрытий, а также эффект частичного флекинга (отшелушивания) покрытий на глубине локализации максимума концентрации внедренного гелия при флюенсе облучения более 2 • 1017 ион / см2.
Ключевые слова: наноструктурированные покрытия TiN, TiAlN, TiAlYN, TiCrN, (TiHfZrVNb)N, радиационная стойкость, селективное распыление, флекинг

E-mail: mymail3000@tut.by, komarovF@bsu.by

1. Kawai M. [et al.]. Present status of study on development of materials resistant to radiation and beam impact /Journal of Nuclear Materials, 2008, vol. 377, pp. 21–27.
2. Андриевский, Р. А. Радиационная стойкость наноматериалов / Р. А. Андриевский. — Российские нанотехнологии. — 2011,Т. 6, № 5–6. — С. 34–42.
3. Shen T. D. Radiation tolerance in a nanostructute: Is smaller better? / T. D. Shen. —Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. — 2008, vol. 266, pp. 921–925.
4. Ziegler J. F., Biersack J. P., Littmark U. The Stopping and Range of Ions in Solids / New York, Pergamon Press, 1985.
5. Самсонов, Г. В. Нитриды / Г. В. Самсонов. — Киев: Навукова Думка, 1969. — 380 с.
6. Самсонов, Г. В. Тугоплавкие соединения (справочник) 2-е изд. / Г. В. Самсонов, И. М. Виницкий. — М.: Металлургия, 1976. — 560 с.
7. Андриевский, Р. А. Радиационная стойкость наноматериалов / Российские нанотехнологии. — 2011, Т. 6, № 5–6. — С. 34–42.
8. Андриевский Р. А. Наноструктуры в экстремальных условиях / Р. А. Андриевский. —Успехи физических наук. —2014, Т. 184, № 10, 2014. — С. 1017–1032.
9. Komarov F. F. Ion Beam Modification of Metals / New York: Gordon and Breach, 1992, 249 p.
10. Томпсон, М. Дефекты и радиационные повреждения в металлах / М. Томпсон. — М.: Мир, 1971. — 367 с.
11. Radiation damage effects in zirconia / K. E. Sickafus [et al.]. —Journal of Nuclear Materials, 1999, vol. 274, pp. 66–77.
12. Буренков, А. Ф. Пространственные распределения энергии, выделенной в каскаде атомных столкновений в твёрдых телах / А. Ф. Буренков, Ф. Ф. Комаров, М. А. Кумахов. — М.: Энергоатомиздат, 1985. — 214 с.
13. Комаров, Ф. Ф. Ионная и фотонная обработка материалов. Учебное пособие. / Ф. Ф. Комаров. — Мн.: ВУЗ-ЮНИТИ БГПА, 1998. —209 с.
14. Комаров, Ф. Ф. Физические процессы при ионной имплантации в твердые тела / Ф. Ф. Комаров, А. Ф. Комаров. — Мн.: УП «Технопринт», 2001. — 392 с.
15. Солнцев, Ю. П. Специальные материалы в машиностроении / Ю. П. Солнцев, Е. И. Пряхин, В. Ю. Пирайнен. — СПб.: ХИМИЗДАТ, 2004. — 640 с.
16. Гусева, М. И. Радиационный блистеринг / М. И. Гусева, Ю. В. Мартыненко. — Успехи физических наук. — 1981. — Т. 135, Вып. 4. — С. 671–691.
17. Lee, E. H. Ion-beam modification of polymeric materials — fundamental principles and applications / Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B., 1999, vol. 151, pp. 29–41.
18. Радиационная стойкость конструкционных материалов атомных реакторов при облучении высокоэнергетичными ионами водорода и гелия / Ф. Ф. Комаров [и др.]. — Инженерно-физический журнал. — 2013, Т. 86, № 6. — С. 1393–1396.


Образец цитирования для русскоязычных изданий:
Константинов, С. В. Эффекты селективного распыления азота и флекинга при облучении наноструктурированных покрытий TiN, TiAlN, TiAlYN, TiCrN, (TiHFZrVnB)N ионами гелия / С. В. Константинов, Ф. Ф. Комаров // Современные методы и технологии создания и обработки материалов : сб. научных трудов. В 3 кн. Кн. 1. Материаловедение / редкол.: А. В. Белый (гл. ред.) [и др.]. — Минск: ФТИ НАН Беларуси, 2017. — С. 151–164.

Образец цитирования для международных изданий:
Konstantinov S. V., Komarov F. F. Ehffekty selektivnogo raspyleniya azota i flekinga pri obluchenii nanostrukturirovannyh pokrytij TiN, TiAlN, TiAlYN, TiCrN, (TiHFZrVnB)N ionami geliya [Effects of nitrogen selective sputtering and flecking of nanostructured coatings TiN, TiAlN, TiAlYN, TiCrN, (TiHFZrVnB)n after helium ion irradiation] / Sovremennye metody i tekhnologii sozdaniya i obrabotki materialov [Advanced Methods and Technologies of Materials Development and Processing]. Collection of scientific papers, Minsk, FTI NAN Belarusi [PTI NAS Belarus], A.V. Byeli (ed.), 2017, vol. 1, pp. 151–164. (in Russian)  

СКАЧАТЬ СТАТЬЮ