Определение давления в пузырьках гелия и поверхностной энергии никеля методом ферромагнитного резонанса

А. И. Спольник, А. Ю. Гайдусь, Л. М. Калиберда

Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства имени Петра Василенко, ул. Алчевских, 44, 61002 Харьков, Украина

Получена: 29.10.2018; окончательный вариант - 18.01.2021. Скачать: PDF

Работа посвящена экспериментальному исследованию теоретических положений о влиянии пор, окружённых полями упругих деформаций, на ширину линии ферромагнитного резонанса (ФМР). Измерения ширины линии ФМР были проведены на образцах никеля, подвергнутых облучению ускоренными ионами гелия и изохронному ступенчатому отжигу при различных температурах. Облучение образцов с последующим отжигом позволило создать в исследуемых образцах ансамбль пузырьков гелия с известными концентрацией и размерами. Экспериментальные результаты выявили уширение резонансной линии, значение которого хорошо согласуется с теоретическими оценками. Полученные данные создают предпосылки для дальнейшего развития и применения ФМР в качестве метода измерения давления гелия в пузырьках и величины поверхностной энергии никеля в твёрдом состоянии.

Ключевые слова: ферромагнитный резонанс, ионное облучение, давление газа, поверхностная энергия никеля.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v43/i06/0843.html

PACS: 61.72.Qq, 61.80.Jh, 61.82.Bg, 68.03.Cd, 68.35.Md, 76.50.+g, 81.40.Ef


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. V. G. Baryakhtar, M. A. Savchenko, and V. V. Tarasenko, ZhETF, 51, No. 3: 936 (1966) (in Russian).
  2. V. G. Baryakhtar, M. A. Savchenko, and V. V. Tarasenko, ZhETF, 54, No. 5: 1603 (1968) (in Russian).
  3. A. S. Bulatov, V. G. Pinchuk, and M. B. Lazareva, Fiz. Met. Metalloved., 34, No. 5: 1066 (1972) (in Russian).
  4. V. G. Baryakhtar, R. I. Garber, and A. I. Spolnik, Soviet Physics-Solid State, 16, No. 8: 1506 (1975).
  5. A. I. Akhiezer, V. S. Boiko, and A. I. Spolnik, Fizika Tverdogo Tela, 16, No. 11: 3411 (1974) (in Russian).
  6. A. I. Akhiezer, V. V. Gann, A. I. Spolnik, Fizika Tverdogo Tela, 17, No. 8: 2340 (1975) (in Russian).
  7. A. I. Spolnik, A. N. Grigor’ev, and A. N. Moroz, Ukrayins’kyy Fizychnyy Zhurnal, 35, No. 6: 934 (1990) (in Russian).
  8. A. I. Spolnik and Z. A. Spolnik, Ukrayins’kyy Fizychnyy Zhurnal, 38, No. 12: 56 (1993) (in Russian).
  9. A. I. Spolnik, A. S. Abizov, I. V. Volchok, and M. A. Chegoryan, Dopovidi Natsional’noyi Akademiyi Nauk Ukrayiny, 11: 78 (2009) (in Russian).
  10. V. F. Zelenskiy, I. M. Neklyudov, and T. P. Chernyaeva, Radiatsionnye Defekty i Raspukhanie Metallov [Radiation Defects and Swelling of Metals] (Kyiv: Naukova Dumka: 1988) (in Russian).
  11. A. G. Zaluzhnyiy, Yu. N. Sokurskiy, and B. H. Tebus, Geliy v Reaktornykh Materialakh [Helium in Reactor Materials] (Moscow: Energoatomizdat: 1988) (in Russian).
  12. V. I. Bendikov, A. V. Nikitin, V. V. Ruzhitskiy, V. F. Ryibalko, and S. M. Hazan, J. Surface Investigation, No. 10: 67 (1996) (in Russian).
  13. H. Iwakiri, K. Yasunaga, K. Morishita, and N. Yoshida, J. Nucl. Mater., 283–287: 1134 (2000). Crossref
  14. A. N. Kalashnikov, I. I. Chernov, B. A. Kalin, and S. Yu. Binyukova, J. Nucl. Mater., 307–311: 362 (2002). Crossref
  15. I. M. Neklyudov and G. D. Tolstolutskaya, Problems of Atomic Science and Technology, Series ‘Physics of Radiation Damage and Radiation Materials Science’, No. 3: 3 (2003) (in Russian).
  16. S. Yu. Binyukova, I. I. Chernov, B. A. Kalin, and M’o Khtet Vin, Atomic Energy, 99: 550 (2005) (in Russian). Crossref
  17. V. N. Chernikov, H. Trinkaus, and H. Ullmaier, J. Nuclear Materials, 250, Iss. 2–3: 103 (1997). Crossref
  18. Shi-Hao Li, Jing-Ting Li, and Wei-Zhong Han, Materials, 12, Iss. 7: 1036 (2019). Crossref
  19. M. Thompson, Defekty i Radiatsionnye Povrezhdeniya v Metallakh [Defects and Radiation Damage in Metals] (Moscow: Mir: 1971) (in Russian).
  20. U. Valdre, Electron Microscopy in Material Science (New York and London: Academic Press: 1971).
  21. B. L. Eyre, J. Physics F: Metal Physics, 3, No. 2: 422 (1973). Crossref
  22. S. E. Donnelly, Radiat. Eff., 90: 1 (1985). Crossref
  23. L. G. Petrova, V. A. Aleksandrov, and S. I. Barabanov, Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University, 54: 60 (2011) (in Russian).
  24. C. A. Walsh, J. Yuan, and L. M. Brown, Phil. Mag. A, 80, Iss. 7: 1507 (2000). Crossref
  25. A. A. Griffith, Phil. Trans. R. Soc. Lond. A, 221: 163. (1921). Crossref
  26. J. Gilman, J. Appl. Phys., 31: No. 12: 2208 (1960). Crossref
  27. R. M. Digilov, S. N. Zadumkin, V. H. Kumyikov, and H. B. Hokonov, Fiz. Met. Metalloved., 28, No. 5: 523 (1976) (in Russian).
  28. W. Missol, Energiya Poverkhnosti Rozdela Faz v Metallakh [Surface Energy of Phase Separation in Metals] (Moscow: Metallurgiya: 1978) (in Russian).
  29. H. B. Hokonov, I. G. Shebzuhova, and T. M. Taova, Sposob Izmereniya Poverkhnostnogo Natyazheniya Tverdykh Tel [Method for Measuring the Surface Tension of Solids], Authors’ Certificate 1356696 SSSR (Published 1984) (in Russian).
  30. T. M. Taova, B. H. Unezhev, and H. B. Hokonov, Ustroystvo dlya Izmereniya Poverkhnostnogo Natyazheniya Tverdogo Tela [Device for Measuring the Surface Tension of a Solid], Patent Russian Federation No. 2200313 (Published 2003) (in Russian).
  31. V. M. Jurov, Sposob Izmereniya Poverkhnostnogo Natyazheniya Magnitnykh Materialov [The Method of Measuring the Surface Tension of Magnetic Materials] Patent RK No. 58158 (Published 2009) (in Russian).
  32. V. M. Jurov, Eurasian Physical Technical Journal, 8, No. 1 (15): 10 (2011).
  33. H. B. Hokonov, T. M. Taova, I. G. Shebzuhova, V. K. Kumyikov, and B. B. Alchagirov, Electronic Journal, No. 2: 10 (2019) (in Russian).
  34. V. M. Jurov, V. S. Oleshko, and I. S. Pigovkin, Advances in Current Natural Sciences, No. 7: 88 (2012) (in Russian).
  35. Ch. Pul, Tekhnika EPR Spektroskopii [Technique of Electron-Paramagnetic Resonance in Spectroscopy] (Moscow: Mir: 1970) (in Russian).
  36. J. L. Strudel and J. Washburn, Philos. Mag., 9: 491 (1964). Crossref
  37. I. Lemahieu, D. Segers, L. Deschepper, L. Dorikens‐Vanpraet, M. Dorikens, L. Stals, C. Mommaert, and G. Severne, Cryst. Res. Technol., 22: No. 11: K210 (1987). Crossref
  38. B. A. Kalin, I. I. Chernov, A. N. Kalashnikov, and S. Yu. Binyukova, VANT, No. 4: 20 (2000) (in Russian).
  39. J. Ehrenberg, R. B. Behrisch, and M. U. Scherzer, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 194: Iss. 1–3: 501 (1982). Crossref
  40. V. N. Chernikov, H. Trinkaus, P. Jung, and H. Ulmaier, J. Nucl. Mater., 170, Iss. 1: 31 (1990). Crossref
  41. B. N. Singh and H. Trinkaus, J. Nucl. Mater., 186, Iss. 2: 153 (1992). Crossref
  42. E. R. Hayward and A. P. Greenough, J. Institute of Metals, 88: 217 (1959).
  43. I. S. Grigoreva and E. Z. Meylihova, Fizicheskie Velichiny [Physical Quantities] (Moscow: Energoatomizdat: 1970) (in Russian).
  44. R. C. Tolman, J. Chemical Physics, 17, Iss. 3: 333 (1949). Crossref
  45. Yu. G. Frolov, Kurs Kolloidnoy Khimii. Poverkhnostnye Yavleniya i Dispersnye Sistemy [The Course of Colloid Chemistry. Surface Phenomena and Disperse Systems] (Moscow: Khimiya: 1982) (in Russian).
  46. T. V. Byikov and A. K. Schyokin, Neorganicheskie Materialy, 35, No. 6: 759 (1999) (in Russian).
  47. D. I. Zhuhovitskiy, Zhurnal Fizicheskoy Khimii, 75, No. 7: 1 (2001) (in Russian).