Образование нанометровых трещин и фрактолюминесценция при разрушении углеродной керамики
Веттегрень В.И.1, Кадомцев А.Г.1, Щербаков И.П.1, Мамалимов Р.И.1, Кулик В.Б.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: Victor.Vettegren@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 7 июля 2020 г.
В окончательной редакции: 7 июля 2020 г.
Принята к печати: 8 июля 2020 г.
Выставление онлайн: 3 августа 2020 г.
Получен рамановский спектр поверхностного слоя толщиной ~80 nm пористой углеродной керамики (пористость ~5%). Анализ спектра показал, что керамика содержит кристаллы карбида кремния - 6H-SiC и кремния. При разрушении керамики микрокристаллами алмаза возникала фрактолюминесценция (FL). Ее спектр содержал две полосы 1.6 и 1.9 eV. Первая образуется при разрушении кристаллов кремния, а вторая - кристаллов 6H-SiC. Получена временная зависимость интенсивности сигналов FL с временным разрешением 2 ns. Наблюдали три вида сигналов: один образуются при разрушении кристаллов 6H-SiC, второй - при разрушении кристаллов кремния, а третий при одновременном разрушении этих кристаллов. Появление сигналов связывается с образованием трещин, возникающих при прорыве барьеров, образующихся при пересечении плоскостей скольжения дислокаций в кристаллах карбида кремния и кремния. Оценен размер трещин в 6H-SiC - наименьший - 5.5 nm, а наибольший - ~ 18 nm. Ключевые слова: карбид кремния, кремний, фрактолюминесценция, разрушение, трещины.
- В.Р. Регель, А.И. Слуцкер, Э.Е. Томашевский. Кинетическая природа прочности твердых тел. Наука, М. (1974). 560 с
- В.И. Бетехтин, А.Г. Кадомцев. ФТТ 47, 5, 801 (2005)
- В.А. Петров, А.Я. Башкарев, В.И. Веттегрень. Физические основы прогнозирования долговечности конструкционных материалов. Политехника, СПб (1993). 475 с
- A.H. Cottrell. Theory of Crystal Dislocations. Gordon and Breach, N.Y. (1964). 91 p
- В.И. Владимиров. Физическая природа разрушения металлов. Металлургия, М. (1984). 280 с
- B. Zhang, X.L. Zheng, H. Tokura, M. Yoshikawa. J. Mater. Proc. Technol. 132, 353 (2003)
- Z. Li, F. Zhang, X. Luo. Appl. Surf. Sci. 448, 341 (2018)
- J. Yan, X. Gai, H. Harada. J. Nanosci. Nanotech. 10 (2010)
- В.И. Веттегрень, А.В. Пономарев, K. Arora, Haris Raza, Р.И. Мамалимов, И.П. Щербаков, И.В. Фокин. ФТТ 60, 2266 (2018). DOI: 10.21883/FTT.2018.11.46674.057
- M. Born, E. Wolf. Principles of optics. 2nd ed. Pergamon press, Oxford (1964). 856 p
- В.И. Веттегрень, А.В. Пономарев, Р.И. Мамалимов, И.П. Щербаков. ФТТ 61, 1318 (2019). http://dx.doi.org/10.21883/FTT.2019.07.47844.413
- В.И. Веттегрень, А.В. Пономарев, Р.И. Мамалимов, И.П. Щербаков, К. Арора, Д. Шринагеш. Физика Земли 6, 76 (2019). http://dx.doi.org/10.31857/S0002-33372019676-83
- В.И. Веттегрень, Р.И. Мамалимов, И.П. Щербаков, В.Б. Кулик. ФТТ 62, 1070 (2020). DOI: 10.21883/FTT.2020.07.49475.041
- А.И. Слуцкер, А.Г. Кадомцев, В.И. Бетехтин, Е.Е. Дамаскинская, А.Б. Синани. Изв. РАН. Сер. физ. 73, 1496 (2009)
- J. Larruquert, A. P. Perez-Marin, S. Garci a-Cortes, L. Rodri guez-de Marcos, J.A. Aznarez, J.A. Mendez. J. Opt. Soc. Am. A. 28, 2340 (2011)
- S. Nakashima, H. Harima. Phys. Status Solidi 162, 39 (1997)
- J.P. Russell. Appl. Phys. Lett. 6, 11, 223 (1965). https://doi.org/10.1063/1.1754144
- Weifang Lu, Abebe T. Tarekegne, Yiyu Ou, Satoshi Kamiyama, Haiyan Ou. Sci. Rep. 9, 16333 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-52871-6
- А.А. Лебедев. ФТП 33, 2, 129 (1999)
- А.А. Лебедев. Н.К. Полетаев, М.Г. Растегаева, А.М. Стрельчук. ФТП 28, 1769 (1994)
- V.A. Zakrevsky, A.V. Shuldiner. Phil. Mag. B 71, 2, 127 (1995).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.