Випуски МФіНТ »  Том 45, випуск 9

Вплив деформації на електронні властивості поверхні монокристалів W(110) до та після різних видів оброблення поверхні

С. В. Смольник$^{1}$, І. М. Макеєва$^{1}$, В. М. Колесник$^{1}$, М. О. Васильєв$^{1}$, М. Я. Шевченко$^{1}$, І. Є. Галстян$^{1,2}$, Є. Г. Лень$^{1,3}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Institute for Solid State Research, Leibniz IFW Dresden, 20 Helmholtz Str., 01069 Dresden, Germany
$^{3}$Київський академічний університет НАН та МОН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 11.06.2023; остаточний варіант - 20.09.2023. Завантажити: PDF

Методою плазмонної спектроскопії досліджено зміни електронних станів поверхні деформованого за рахунок пластичного вигину монокристалу W(110) після термічного, термохемічного та йонного оброблень у порівнянні з аналогічним недеформованим монокристалом вольфраму. За зсувами енергії плазмонів розраховано відносну зміну міжплощинних віддалей, концентрацію електронів провідности, що беруть участь у плазмових коливаннях, а також роботу виходу електронів. Встановлено, що макроскопічний вигин монокристалу W(110) приводить до зменшення роботи виходу з його опуклої поверхні, яка зазнає деформації розтягнення. Максимальна ріжниця в роботах виходу недеформованого та деформованого монокристалів спостерігається після всіх послідовно реалізованих термічного, термохемічного та йонного оброблень і складає 0,2 еВ. Одержані результати є важливими для практичного застосування термоемісійних перетворювачів енергії з непласкими електродами.

Ключові слова: поверхня монокристалу вольфраму, пластична деформація, плазмонна спектроскопія, робота виходу електронів, термоемісійний перетворювач енергії.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i09/1083.html

PACS: 68.49.Jk, 68.49.Sf, 71.45.Gm, 73.20.Mf, 79.20.Uv, 79.40.+z, 82.80.Pv

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. M. F. Campbell, T. J. Celenza, F. Schmitt, J. W. Schwede, and I. Bargatin, Adv. Sci., 8: 2003812 (2021). Crossref
  2. A. V. Belkin and N. V. Schukin, Phys. Atom. Nuclei, 84: 1522 (2021). Crossref
  3. V. S. Fomenko, Ehmissionnyye Svoistva Materialov: Spravochnik [Emission Properties of Materials: Handbook] (Kiev: Naukova Dumka: 1981) (in Russian).
  4. M. O. Vasylyev, E. G. Len, V. M. Kolesnik, I. M. Makeeva, V. I. Patoka, and S. V. Smolnik, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 42, No. 4: 471 (2020) (in Russian). Crossref
  5. M. A. Vasylyev and V. A. Tinkov, Surface Review and Letters, 15, No. 5: 635 (2008). Crossref
  6. M. O. Vasylyev, V. M. Kolesnik, S. I. Sidorenko, S. M. Voloshko, V. V. Yanchuk, and A. K. Orlov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 40, No. 7: 919 (2018) (in Ukrainian). Crossref
  7. L. V. Demchenko, A. I. Dekhtyar, and V. A. Kononenko, Металлофизика, 6, № 3: 112 (1984) (in Russian).
  8. L. V. Demchenko, A. I. Dekhtyar, and A. P. Starzhinskij, Phys. Met. Metallog., 80, No. 3: 312 (1995).
  9. A. I. Dekhtyar, V. N. Kolesnik, V. I. Patoka, and N. A. Shevchenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 23, No. 3: 335 (2001) (in Russian).
  10. V. T. Cherepin and M. A. Vasil’ev, Metody i Pribory dlya Analiza Poverkhnosti Materialov: Spravochnik [Methods and Instruments for Surface Analysis of Materials: Handbook] (Kiev: Naukova Dumka: 1982) (in Russian).
  11. G. G. Managadze, V. T. Cherepin, Y. G. Shkuratov, V. N. Kolesnik, and A. E. Chumikov, Icarus, 215, No. 1: 449 (2011). Crossref
  12. V. I. Patoka, Doslidzhennya Parametriv Vyparovuvannya Tugoplavkykh Metaliv ta Yikh Splaviv u Nadvysokomu Vakuumi [Study of Evaporation Parameters of Refractory Metals and Their Alloys in Ultrahigh Vacuum] (Disser. for Cand. Phys.-Math. Sci.) (Kyiv: G. V. Kurdyumov Institute for Metal Physics, N.A.S.U.: 2020) (in Ukrainian).
  13. M. A. Vasil’ev and S. D. Gorodetsky, Vacuum, 37: 723 (1987). Crossref
  14. V. A. Tinkov, M. A. Vasylyev, and G. G. Galstyan, Vacuum, 85: 677 (2011). Crossref
  15. I. Ya. Dekhtyar, V. N. Kolesnik, V. I. Patoka, and V. I. Silantiev, DAN USSR, Ser. A, No. 12: 1124 (1975) (in Russian).
  16. V. E. Korsukov, A. S. Luk’yanenok, and V. N. Svetlov, Poverkhnost’. Fizika, Khimiya, Mekhanika, No. 11: 28 (1983) (in Russian).
  17. D. Pines, Elementary Excitation in Solids (New York: Benjamin Press: 1963).
  18. M. A. Vasylyev, S. P. Chenakin, and V. A. Tinkov, Vacuum, 78: 19 (2005). Crossref
  19. V. V. Klimov, Nanoplasmonics (Moskva: Fizmatlit: 2010) (in Russian).
  20. E. A. Bakulin and M. M. Bredov, Fiz. Tverd. Tela, 12, No. 3: 891 (1977) (in Russian).
  21. W. Li and D. Y. Li, Phil. Mag., 84, No. 35: 3717 (2004). Crossref

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© 2000–2023 «Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України»