Тіньков Віталій Олександрович. Пошарова вторинно-електронна спектроскопія монокристалічних сплавів : дис... канд. фіз.-мат. наук: 01.04.18 / НАН України; Інститут металофізики ім. Г.В.Курдюмова. - К., 2005.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.18 – фізика і хімія поверхні. – Інститут металофізики ім. Г.В.Курдюмова НАН України, Київ, 2005.
Дисертація присвячена систематичному вивченню фізичної природи тонкої спектральної структури в області характеристичних втрат енергії первинних електронів в інтервалі 5 – 1000 еВ, що відображає специфічні поверхневі властивості монокристалічних сплавів. На цій основі розроблені неруйнівні методи низькоенергетичної електронної спектроскопії для пошарового аналізу з моношаровим розділенням фізико-хімічних властивостей нанорозмірної поверхневої області.
Розроблена методика неруйнівного пошарового аналізу за даними іонізаційної спектроскопії дозволила встановити механізм та кінетику пошарової термостимульованої поверхневої сегрегації компонентів сплаву Pt80Co20(111) у неупорядкованому та упорядкованому стані та визначити основні параметри дифузії компонентів сплаву.
Було показано, що за допомогою спектроскопії плазмових втрат можна встановити границю поділу поверхня-об'єм в монокристалічних сплавах, а також провести кількісне пошарове дилатометричне дослідження приповерхневої області.
Досліджено вплив низькоенергетичного опромінення іонами Аr+ з енергією 600 еВ на склад та структуру неупорядкованого сплаву Pt80Co20(111). Встановлено, що таке опромінення призводить до переважного розпилення Со та збагаченню поверхні атомами Pt. Формування концентраційного профілю під поверхнею (зміненого шару) відбувається під дією механізмів перенесення і визначається, головним чином, процесами радіаційно-стимулюючої сегрегації і радіаційно-прискореної дифузії. Методом спектроскопії плазмових коливань визначено, що низькоенергетичне іонне опромінення призводить, в основному, до стиснення міжплощинної відстані.
У даній роботі виконано систематичне дослідження фізичної природи тонкої структури вторинно-електронної емісії в області характеристичних втрат енергії первинних електронів в діапазоні енергій 5 – 1000 еВ і на цій основі розроблені неруйнівні методи низькоенергетичної електроної спектроскопії для пошарового аналізу з моношаровим розділенням фізико-хімічних властивостей нанорозмірної поверхневої області в сплаві Pt80Co20 граней (100), (111).
Основні результати роботи можуть бути сформульовані таким чином.
Створена експериментальна надвисоковакуумна автоматизована установка, що дозволяє проводити пошарові дослідження атомно-чистої поверхні твердих тіл методами іонізаційної спектроскопії, спектроскопії плазмових коливань, дифракції повільних електронів, які доповнені рядом оригінальних методик реєстрації сигналу в широкому діапазоні температур та безпосередньо в ході низькоенергетичного іонного бомбардування.
На основі дослідження тонкої структури вторинно-електронної емісії розроблена методика неруйнівного пошарового відновлення інформації про хімічний склад, атомну структуру і динамічні характеристики поверхневої області монокристалів за даними іонізаційної спектроскопії, спектроскопії плазмових коливань та дифракції повільних електронів з моношаровим розділенням, яка заснована на використанні залежності середньої довжини вільного пробігу електронів в твердому тілі відносно непружних зіткнень. В якості методів математичної обробки експериментальних даних були використані регуляризуючі алгоритми, які є стійкими до похибок у вхідних даних.
Встановлено механізм та кінетику пошарової термостимульованої поверхневої сегрегації компонентів сплаву Pt80Co20(111) у неупорядкованому та упорядкованому стані.
Методом дифракції повільних електронів знайдено, що на поверхні сплаву Pt80Co20(111), як і в його об'ємі, також існує фазовий перехід порядок-безпорядок першого роду та визначено динамічні характеристики поверхні. Проведено неруйнівний дилатометричний пошаровий аналіз поверхні сплаву Pt80Co20(111) методом спектроскопії плазмових коливань. Встановлено, що коефіцієнт термічного розширення гратки поверхні сплаву в 3 рази більше, ніж в об'ємі.
Досліджено вплив низькоенергетичного опромінення іонами Аr+ 600 еВ на поверхневий склад і атомну структуру неупорядкованого сплаву Pt80Co20(111) показало немонотонне формування профілю концентрації з переважним розпиленням атомів Со і збагаченням поверхні атомами Pt. Методом спектроскопії плазмових коливань визначено, що низькоенергетичне іонне опромінення призводить, в основному, до стиснення верхніх атомних шарів.
Plyuto I.V., Shpak A.P., Bondarchuk A.B., Tinkov V.A. The shell model for XPS quantitative analysis of supported catalysts // Phys. Low-Dim. Struct. – 2001. – Vol. 1/2. – P. 107 – 118.
Блащук А.Г., Васильев М.А., Тиньков В.А. Влияние степени окисления поверхности на процесс формирования сегрегационного профиля в сплаве Pt80Co20(100) // Металлофиз. новейшие технол. – 2003. – Т. 25, № 3. – С. 363 – 379.
Васильев М.А., Блащук А.Г., Тиньков В.А. Восстановление профилей концентрации в приповерхностной области сплава Pt80Co20 (грани (100) и (111)) по данным ионизационной спектроскопии // Металлофиз. новейшие технол. – 2003. – Т. 25, № 12. – С. 1617 – 1632.
Блащук А.Г., Васильев М.А., Макеева И.Н., Тиньков В.А. Алгоритм построения концентрационных профилей при ионном распылении многослойных структур // Изв. АН России. Сер. Физ. – 2004. – Т. 68, № 3. – P. 400 – 402.
Шпак А.П., Васильев М.А., Тиньков В.А. Характеристические потери энергии при рассеянии медленных электронов от поверхности сплава Pt80Co20(111) // Металлофиз. новейшие технол. – 2004. – Т. 26, № 6. – С. 765 – 782.
Vasylyev M.A., Chenakin S.P., Tinkov V.A. Electron Energy Loss Spectroscopy study of the effect of low-energy Ar+-ion bombardment on the surface structure and composition of Pt80Co20(111) alloy // Vacuum. – 2005. – Vol. 78, Iss. 1. – P. 19 – 26.
Васильев М.А., Тиньков В.А., Шевкопляс В.Э. Кинетика термоиндуцированной поверхностной сегрегации в сплаве Pt80Co20(111) // Металлофиз. новейшие технол. – 2005. – Т. 27, № 3. – С. 375 – 381.
