Вплив механічних деформацій на оптичні властивості металевих стопів у Рентґеновому діяпазоні

А. Ю. Овчаренко, Ю. М. Овчаренко

Інститут прикладної фізики НАН України, вул. Петропавлівська, 58, 40000 Суми, Україна

Отримано: 29.04.2024; остаточний варіант - 14.01.2025. Завантажити: PDF

У рамках теорії Френеля–Кірхгоффа проведено комп’ютерне моделювання взаємодії Рентґенового випромінення з довжиною хвилі λ = 1.5374 Å (лінія CuKα) з тривимірними зразками довільної геометричної форми, виготовленими зі стопів Fe–13%Cr–(2, 4, 6, 8)%Al та Fe–1,3%Cu–1%Ni за температури у 300 К, які піддавалися деформації стиснення–розтягання. Величини відносної деформації ε дорівнювали −0,10, −0,05, 0,00, 0,05 і 0,10. Було показано, що Рентґенове випромінення під час взаємодії з речовиною є дуже чутливим до зміни електронної густини матеріялу. На основі відомих теоретичних співвідношень і результатів молекулярно-динамічного моделювання запропоновано підхід щодо числових розрахунків декремента заломлення δ та коефіцієнта вбирання β Рентґенового випромінення для багатокомпонентних стопів із різним процентним вмістом хемічних елементів і різною величиною деформації. Результати роботи носять прикладний характер і можуть бути корисними розробникам лабораторного обладнання та спеціялістам з матеріялознавства.

Ключові слова: дифракція Рентґенового випромінення, теорія Френеля–Кірхгоффа, фазовий контраст, оптичний декремент заломлення, коефіцієнт вбирання, механічна деформація.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v47/i05/0453.html

PACS: 07.05.Tp, 42.25.Bs, 42.30.Va, 61.05.cp, 61.72.Ff, 62.20.F-, 81.70.Fy


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. H. Shi, J. Zou, J. Chen, P. Xiao, F. Cao, and S. Liang, Mater. Res. Express, 7, No. 11: 116504 (2020).
  2. K. Nakagawa, M. Hayashi, K. Takano-Satoh, H. Matsunaga, H. Mori, K. Maki, Y. Onuki, S. Suzuki, and S. Sato, Quantum Beam Sci., 4, No. 4: 36 (2020).
  3. L. Massimi, S. J. Clark, S. Marussi, A. Doherty, S. M. Shah, J. Schulz, S. Marathe, C. Rau, M. Endrizzi, P. D. Lee, and A. Olivo, Sci. Rep., 12, No. 1: 12136 (2022).
  4. K. Hellbach, E. Beller, A. Schindler, F. Schoeppe, N. Hesse, A. Baumann, R. Schinner, S. Auweter, C. Hauke, M. Radicke, and F. G. Meinel, Investig. Radiol., 53, No. 6: 352 (2018).
  5. S. Muhammad, S. Lee, H. Kim, J. Yoon, D. Jang, J. Yoon, J.-H. Park, and W. S. Yoon, J. Power Sources, 285: 156 (2015).
  6. E. R. Wainwright, S. V. Lakshman, A. F. T. Leong, A. H. Kinsey, J. D. Gibbins, S. Q. Arlington, T. Sun, K. Fezzaa, T. C. Hufnagel, and T. P. Weihs, Combust. Flame, 199: 194 (2019).
  7. B. L. Henke, E. M. Gullikson, and J. C. Davis, At. Data Nucl. Data Tables, 54, No. 2: 181 (1993).
  8. D. Paganin, Coherent X-Ray Optics (Oxford University Press: 2013).
  9. https://www.lammps.org
  10. Z. Liu, Q. Han, Y. Guo, J. Lang, D. Shi, Y. Zhang, Q. Huang, H. Deng, F. Gao, B. Sun, and S. Du, J. Alloy. Compd., 780: 881 (2019).
  11. M. Born and E. Wolf, Principles of Optics (Cambridge University Press: 1999).
  12. A. Olivo and E. Castelli, Riv. Nuovo Cim., 37, No. 9: 467 (2014).