Явление усиления на порядки величины проявления дефектов в картине многократного рассеяния и его дисперсионная природа

В. В. Лизунов, В. Б. Молодкин, С. В. Лизунова, Н. Г. Толмачёв, Е. С. Скакунова, С. В. Дмитриев, Б. В. Шелудченко, С. М. Бровчук, Л. Н. Скапа, Р. В. Лехняк, Е. В. Фузик

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина

Получена: 04.06.2014. Скачать: PDF

В данной работе обсуждается открытое и количественно обоснованное авторами неизвестное ранее явление усиления на несколько порядков величины проявления дефектов в статистической картине многократного рассеяния. Установлена дисперсионная природа этого явления. Показано, что в отличие от случаев традиционно применяемой статистической кинематической теории (приближение однократного рассеяния), в которой дефекты проявляют своё влияние только на амплитуды рассеянных волн (амплитуды рассеяния), при многократном (динамическом) рассеянии дополнительно «включается» принципиально новый механизм влияния искажений не на амплитуды, а на волновые вектора рассеянных волн. Обнаруженный механизм оказался, во-первых, экспоненциально более существенным, т.к. дефекты влияют непосредственно на показатель экспоненты (на фазу волновой функции), и, во-вторых, характер этого влияния дефектов оказался управляемым условиями дифракции (длина волны, толщина объекта, геометрия и углы дифракции и др.). В результате открытое явление и его дисперсионная природа позволили авторам статьи существенно расширить функциональные возможности диагностики и создать целый ряд методов нового поколения. Они не только на несколько порядков величины повысили чувствительность, но и позволили решить проблему однозначной диагностики многопараметрических систем путём комбинирования измерений картины многократного рассеяния в различных условиях дифракции.

Ключевые слова: динамическая дифракция, дисперсионный механизм, микродефекты.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v36/i07/0857.html

PACS: 07.85.Jy, 61.05.cc, 61.05.cf, 61.05.cp, 61.72.Dd, 61.72.Lk


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. M. Von Laue, Röntgenstrahl-Interferenzen (Leipzig: Akademische Verlagsgesellschaft: 1948).
  2. C. Hammond, The Basics of Crystallography and Diffraction (London: Oxford University Press: 2001).
  3. R. W. James, Solid State Physics, 15: 55 (1963). Crossref
  4. B. W. Batterman and H. Cole, Rev. Mod. Phys., 36: 681 (1964). Crossref
  5. M. A. Krivoglaz, X-Ray and Neutron Diffraction in Nonideal Crystals (Berlin: Springer: 1996). Crossref
  6. V. B. Molodkin, M. V. Kovalchuk, A. P. Shpak, S. I. Olikhovskii, Ye. M. Kyslovskyy, A. I. Nizkova, E. G. Len, T. P. Vladimirova, E. S. Skakunova, V. V. Molodkin, G. E. Ice, R. I. Barabash, and I. M. Karnaukhov, Diffuse Scattering and the Fundamental Properties of Materials (Eds. R. I. Barabash, G. E. Ice, and P. E. A. Turchi) (New Jersey: Momentum Press: 2009), p. 391.
  7. А. П. Шпак, М. В. Ковальчук, В. Б. Молодкин, А. И. Низкова, И. В. Гинько, С. И. Олиховский, Е. Н. Кисловский, Е. Г. Лень, А. А. Белоцкая, Е. В. Первак, В. В. Молодкин, Способ многопараметрической структурной диагностики монокристаллов с несколькими типами дефектов, Патент Украины № 36075 (Опубл. 10 октября 2008 г.).
  8. А. П. Шпак, М. В. Ковальчук, В. Б. Молодкин, В. Л. Носик, В. Ю. Сторижко, Л. А. Булавин, И. М. Карнаухов, Р. И. Барабаш, Дж. Е. Айс, А. И. Низкова, И. В. Гинько, С. И. Олиховский, Е. Н. Кисловский, В. А. Татаренко, Е. Г. Лень, А. А. Белоцкая, Е. В. Первак, В. В. Молодкин, Способ многопараметрической структурной диагностики монокристаллов с несколькими типами дефектов, Патент Украины № 89594 (Опубл. 10 февраля 2010 г.).
  9. V. B. Molodkin, A. P. Shpak, M. V. Kovalchuk, V. F. Machulin, and V. L. Nosik, Physics–Uspekhi, 54: 661 (2011). Crossref
  10. В. Б. Молодкин, Е. А. Тихонова, Физ. мет. металловед., 24, № 3: 385 (1967).
  11. В. Б. Молодкин, Металлофизика, 2, № 1: 3 (1980).
  12. V. B. Molodkin, Phys. Metals, 3: 615 (1981).
  13. V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, and M. E. Osinovskii, Phys. Metals, 5: 1 (1984).
  14. V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, and M. E. Osinovskii, Phys. Metals, 5: 847 (1985).
  15. V. V. Kochelab, V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, and M. E. Osinovskii, phys. status solidi (a), 108, No. 1: 67 (1988). Crossref
  16. Л. И. Даценко, В. Б. Молодкин, М. Е. Осиновский, Динамическое рассеяние рентгеновских лучей реальными кристаллами (Киев: Наукова думка: 1988).
  17. V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, E. N. Kislovskii, E. G. Len, and E. V. Pervak, phys. status solidi (b), 227, No. 2 : 429 (2001). Crossref
  18. S. I. Olikhovskii, V. B. Molodkin, E. N. Kislovskii, E. G. Len, and E. V. Pervak, phys. status solidi (b), 231, No. 1: 199 (2002). Crossref
  19. A. P. Shpak, V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, Ye. M. Kyslovskyy, O. V. Reshetnyk, T. P. Vladimirova, E. G. Len, A. I. Nizkova, V. M. Venger, and S. V. Dmitriev, phys. status solidi (a), 204, No. 8: 2651 (2007). Crossref
  20. V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, E. N. Kislovskii et al., phys. status solidi (a), 204, No. 8: 2606 (2007). Crossref
  21. V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, M. E. Osinovskii et al., phys. status solidi (a), 87, No. 2 : 597 (1985). Crossref
  22. J. E. Thomas, T. O. Baldwin, and P. H. Dederichs, Phys. Rev. B, 3: 1167 (1971). Crossref
  23. W. L. Bond, Acta Crystallogr., 13: 814 (1960). Crossref
  24. V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, E. G. Len, E. N. Kislovskii, V. P. Kladko, O. V. Reshetnyk, T. P. Vladimirova, and B. V. Sheludchenko, phys. status solidi (a), 206, No. 8: 1761 (2009). Crossref
  25. Е. А. Тихонова, Физика твёрдого тела, 9, № 2: 516 (1967).
  26. P. H. Dederichs, Phys. Rev. B, 1, No. 4: 1306 (1970). Crossref
  27. V. V. Nemoshkalenko, V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii et al., Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 308, No. 1: 294 (1991). Crossref
  28. V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, E. N. Kislovskii et al., Phys. Rev. B, 78: 224109 (2008). Crossref
  29. В. А. Бушуев, Кристаллография, 39, № 6: 983 (1994).
  30. K. M. Pavlov and V. I. Punegov, Acta Crystallogr. A, 56, Iss. 3: 227 (2000). Crossref
  31. V. Holy and K. T. Gabrielyan, phys. status solidi (b), 140: 39 (1987). Crossref
  32. А. М. Поляков, Ф. Н. Чуховский, Д. И. Пискунов, ЖЭТФ, 99, № 2: 589 (1991).
  33. N. Kato, Acta Crystallogr. A, 36, Iss. 5: 763 (1980). Crossref
  34. В. Б. Молодкин, М. В. Ковальчук, И. М. Карнаухов и др., Основы динамической высокоразрешающей дифрактометрии функциональных материалов (Нальчик: Кабардино-Балкарский университет: 2013).
  35. В. Б. Молодкин, М. В. Ковальчук, И. М. Карнаухов и др., Основы интегральной многопараметрической диффузно-динамической дифрактометрии (Нальчик: Кабардино-Балкарский университет: 2013).