Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства

Скачать в djvu «Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства»


Изучение полученных в высоком вакууме компактных образцов нанокристаллического железа nc-Fe со средним размером кристаллитов 10 нм [441] обнаружило, что 95±5 % всех атомов расположено в узлах ОЦК-решетки. В более ранней работе [433] авторы не нашли заметного ближнего порядка в расположении атомов на границах зерен nc-Fe. Авторы [441] считают, что необычные результаты [433] связаны с окислением поверхности кристаллитов: в образцах nc-Fe, полученных в недостаточно высоком вакууме с остаточным кислородом, только 72±5 атомов занимают узлы ОЦК-решетки железа, большинство остальных атомов железа принадлежит аморфной оксидной фазе и лишь малая часть (около 5 %) расположена не на позициях кристаллической решетки.


Исследование ближнего порядка в нанокристаллическом компактированном кобальте пс-Со [442] со средним размером кристаллитов 7 нм показало, что образцы содержали примерно 70 % неупорядоченной аморфной фазы и около 30 % упорядоченной кристаллической фазы. Авторы [442] отметили, что неупорядоченная фаза, расположенная по границам зерен, не имеет специфических особенностей, присущих неупорядоченной газоподобной фазе. Относительное содержание неупорядоченной фазы в пс-Со, по-видимому, очень завышено, так как образцы ис-Со были частично окислены (об этом сообщают сами авторы); кроме того, при обработке экспериментальных спектров не учитывалось наличие дефектов решетки и свободных объемов. Действительно, границы раздела компактированных нанокрис-таллических материалов могут содержать три типа дефектов [5]: отдельные вакансии; вакансионные агломераты или нанопоры, образующиеся в тройных стыках кристаллитов; большие поры на месте отсутствующих кристаллитов (рис. 4.5). Эти дефекты являются структурными элементами границ раздела с пониженной плотностью.


Пренебрежение наличием свободных объемов приводит к заметным ошибкам при определении объемной доли границ раз-


Рис. 4.5. Двумерная модель нанокрис-таллического материала с микроскопическими свободными объемами, обнаруживаемыми методом аннигиляции позитронов [5]: вакансия в границе раздела (время жизни позитрона т,); вакан-сионный агломерат (нанопора) в тройном стыке кристаллитов (т2) и большая пора (т3) на месте отсутствующего кристаллита

Скачать в djvu «Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства»