Введение к работе
Актуальность проблемы. Ядерно-физические методы, кзіаедшие іги-рсксе применение з смежных областям, сказались незаменимых: при исследованиях в физике твердого тела, з частности, - при изучении свойств приповерхностных слоев и тонких пленок, толщина которых сравнима с длиной пробега ускоренных заряженных частий. Для решения таких задач применяются методы, основанные на использовании явлешія канзлирования заряженных частиц з ;лонокрпсталлическ:іх структурах в сочетании с регистрацией продуктов взаимодействия первичного пучка с атомами кристалла и их ядрами- Эти методы позволяют получать уникальную информацию о местоположении ггримесных и собственных атомов в кристаллической решетке, о распределении дефектов по глубине, а также исследовать динамику различного рода воздействий (механических, тепловых, радиационных и т.д.) на структуру кристаллической решетки. При этом надежность информации,извлекаемой из экспериментальных, данных, определяется степенью однозначности теоретической интерпретации процессов взаимодействия заряженных частиц с кристаллами.
К настоящему Бремени эффект каналпоования достаточно хороню изучен как теоретически, так и экспериментально, применительно к простым кристаллам. Удовлетворительно списываются такие экспериментальные характеристики, как минимальный выход продуктов Езанмо-действия ускоренных ионов о атомами кристалла, полуширина угловой зависимости выхода продуктов взаимодействия от направления падения первичного пучка относительно исследуемого кристаллографического направления, глубинная и температурные зависимости этих характеристик и др. Однако экспериментальные исследования канэливовзния
.снов в сложных кристаллах, находящих все более широкое практическое применение, выявили определенные особенности этого эффекта. Поэтому получение новах данных о каналировании ионов в сложных 7.ногокомпонентннх системах является актуальной задачей. Вместе с тем, эти исследования представляют значительный интерес для лзучения процессов взаимодействия ядерных излучений с веществом, проясняя механизмы прохождения тяжелых ускоренных частиц через сложные кристаллические структуры.
Цель работы. Исследование качественных и количественных характеристик, описывающих процессы взаимодействия ускоренных ионов дНе с многокомпонентными кристаллическими структурами на примере кристаллов и эпитаксиальных пленок гранатов.
Научная новизна. В ходе работы были впервые систематически изучены особенности эффекта каналировании в кристаллах со структурой граната, обнаружена тонкая структура в зависимости выхода продуктов взаимодействия первичного пучка с атомами среда от угла его падения относительно выделенного кристаллографического направления (ориентационная зависимость), а также предложена модель, которая позволяет описать возникновение тонкой структуры.
Практическая ценность. В работе показана целесообразность использования эффекта канэлирования в сочетании с обратным рассеянием для изучения состава и структуры эпитзксиальных пленок феррит-гранатов. Результаты исследований структуры и состава висмутсодержащих пленок позволили оптимизировать процесс их изготовления. Экспериментальные результаты по каналированию ионов дНе+ в кристаллах со структурой граната могут быть использованы для повышения точности теоретического описания явления.
Автсо зааншает.
-
Методику и результаты экспериментального исследования :-:а-налирования ионов дНе с энергией 4.5, 2.QI5 и 1.Э МэВ з ссенем канале <Ш> кристалла гздлий-галслцнпевего граната и в эпитэксизль-ных пленках феррит-гранатов.
-
Вывод о тем, что в нервом приближение! какзлировзнне ионов в гранатах можно описать ка основе классической теории какалпрова-ния Линдхарда и приближения непрерывного потенциала атомных цепочек.
-
Положение, согласно которому возникновение тенкой структуры в ориентационной зависимости обратного рассеяния ионов при ка-яалировании в сдозных многокомпонентных кристаллах обусловлено малоугловым рассеянием на атомах цепочек со слабым рассеивающим потенциалом.
-
Результата экспериментального определения относительного местоположения атомов Еисмута в кристаллической решетке эпитакси-альной пленки BI-Y-Ga-Fe-0, а также относительного атомного состава эпитаксиальных пленок Pt(Pb)-Y-Pe-0 и Bi-Y-Ga-Fe-Q.
-
Результаты расчета непрерывных потенциалов атомных цепочек, образующих осєеой канал <ПЬ кристалла феррит-граната, и построения на их осноеэ многоцепочечного потенциала.
6. Результаты количественного анализа ионизационных потерь
при движения ионов гелия вдоль цепочек, образующее осевой канал
<Ш> кристалла феррит-граната.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на V Всесоюзной конференции по взаимодействию лазерного излучения с веществом (Ленинград, 198? г.), научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Проблемы
"тдшія цифровой коммуникации и техники передачи данных** (Лекин-1, 1988 г.), 7111 и XIX Всесоюзных совещаниях по физике взаи--йствия заряженных частиц с кристаллами (Москва, 1988-1989 .,, II Всесоюзном совещании "Микроанализ на ионных пучках" (Су-, 1390 г.).
По результатам работы опубликовано 4 статьи и 3 кратких сооб-яия (тезисов докладов).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введе-ля, трех глав, заключения и сшіска используемой литератутры. бъем диссертации составляет 94 страницы, в том числе 4 таблицы и 3 рисунков. Список литературы содержит 5V наименований.
