Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2456229

(19)

RU

(11)

2456229

(13)

C1

(51) МПК B82B3/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2010146343/28, 13.11.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

13.11.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 13.11.2010

(45) Опубликовано: 20.07.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: 1. 1-я Всероссийская научная конференция. Методы исследования состава и структуры функциональных материалов. МИССФМ-2009. Новосибирск, 11-16 октября 2009 г. Секция 5. Методы определения дисперсности и текстурных характеристик. Доклад 6. Малков В.Б. и др. Обнаружение эффекта изменения знака вектора разориентировки по порядку чередованияизгибных контуров СД-5-1. Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН (Екатеринбург). 2. Диссертация кандидата физико-математических наук. Малков Андрей Вячеславович. Арт.99395. Реальная структура тонкопленочных кристаллов селена. Гл. 3.1 - 324, 432, 613, 624. 3. Шульгин В.Б. и др. Изменение знака вектора разориентировки вдоль М. / ЯХ Национальная конференция по росту кристаллов. - М., 2000, с.538.

Адрес для переписки:

620990, г.Екатеринбург, ул. С. Ковалевской/Академическая, 22/20, Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

(72) Автор(ы):

Малков Вячеслав Борисович (RU),

Малков Андрей Вячеславович (RU),

Пушин Владимир Григорьевич (RU),

Стрекаловский Виктор Николаевич (RU),

Малков Олег Вячеславович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

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

(54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЭФФЕКТА ИЗМЕНЕНИЯ ЗНАКА ВЕКТОРА РАЗОРИЕНТИРОВКИ ВДОЛЬ МЕЖБЛОЧНЫХ ГРАНИЦ В НАНОТОНКИХ КРИСТАЛЛАХ

(57) Реферат:

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 h 1 k 1 l 1 , h 2 k 2 l 2 , h n k n l n , анализ взаимного расположения пар изгибных экстинкционных контуров h 1 k 1 l 1 , h 2 k 2 l 2 , , h n k n l n в соседних блоках нанотонкого кристалла. При этом при выявлении изменения порядка чередования пар изгибных контуров h 1 k i l 1 , h 2 k 2 l 2 , , h n k n l n в соседних блоках на парах изгибных контуров с индексами h n-k-l k n-k-l l n-k-l , h n-k k n-k l n-k , h n-k+l k n-k+l l n-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 h 1 k 1 l 1 , h 2 k 2 l 2 , h n k n l n ; анализ взаимного расположения пар изгибных экстинкционных контуров h 1 k 1 l 1 , h 2 k 2 l 2 , , h n k n l n в соседних блоках нанотонкого кристалла, и при выявлении изменения порядка чередования пар изгибных контуров h 1 k 1 l 1 , h 2 k 2 l 2 , , h n k n l n в соседних блоках на парах изгибных контуров с индексами h n-k-l k n-k-l l n-k-l , h n-k k n-k l n-k , h n-k+l k n-k+l l n-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 h 1 k 1 l 1 , h 2 k 2 l 2 , , h n k n l n в соседних блоках нанотонкого кристалла, можно отмечать положение и разориентировку плоскостей кристалла с одним и тем же индексом (h n k n l n ) в соседних блоках нанотонкого кристалла. Изменение порядка чередования пар изгибных экстинкционных контуров h n-k-l k n-k-l l n-k-l , h n-k k n-k l n-k , h n-k+l k n-k+l l n-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 h n-k-l k n-k-l l n-k-l , h n-k k n-k l n-k , h n-k+l k n-k+l l n-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 h n-k-l k n-k-l l n-k-l , h n-k k n-k l n-k , h n-k+l k n-k+l l n-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 h n-k-l k n-k-l l n-k-l , h n-k k n-k l n-k , h n-k+l k n-k+l l n-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» (A 1 B 1 ), изгибной контур блока A h n-k-l k n-k-l l n-k-l отстает от соответствующего контура блока B, что иллюстрируется темнопольным изображением кристалла в рефлексе , (фиг.2,б). В области (A 2 B 2 ), где разориентировка решетки близка к нулю, контуры h n-k k n-k l n-k расположены друг над другом, что подтверждается темнопольным изображением кристалла в рефлексе (фиг.2,в). В области кристалла, где знак «отрицателен» (A 3 B 3 ) изгибной контур блока A h n-k+l k n-k+l l n-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.

Формула изобретения

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 h 1 k 1 l 1 , h 2 k 2 l 2 , , h n k n l n , анализ взаимного расположения пар изгибных экстинкционных контуров h 1 k 1 l 1 , , h n k n l n в соседних блоках нанотонкого кристалла, характеризующийся тем, что при выявлении изменения порядка чередования пар изгибных контуров h 1 k 1 l 1 , h 2 k 2 l 2 , , h n k n l n в соседних блоках на парах изгибных контуров с индексами h n-k-l k n-k-l l n-k-l , h n-k k n-k l n-k , h n-k-l k n-k+l l n-k+l диагностируют эффект изменения знака вектора разориентировки вдоль межблочной границы в нанотонком кристалле.

РИСУНКИ