Методом каналирования ионов исследованы образцы карбида кремния, синтезированные из кремния методом топохимического замещения атомов. Результаты анализа однозначно доказывают наличие структурной гетероэпитаксии. Решетка синтезируемого карбида кремния гексагонального политипа 6H эпитаксиально согласована в направлении <0001> с решеткой исходного кремния подложки в направлении <111>. Выявлены основные особенности структурного самосогласования в этом эпитаксиальном гетерокомпозите. Несмотря на очень большое несоответствие параметров решеток карбида кремния и кремния, плотность дислокаций несоответствия на границе раздела невелика, что является особенностью метода топохимического замещения атомов, приводящего к соизмеримым структурам. В.К.Е и Е.В.E выражают благодарность за финансовую поддержку РФФИ (проекты N 15-08-02618-а и 16-07-00665), С.А.К. и А.В.О. выражают благодарность за финансовую поддержку РНФ (грант N 14-22-00018). DOI: 10.21883/FTT.2017.04.44279.261

We show how the combined use of the methods of Rutherford backscattering of ions and X-ray fluorescence analysis under conditions of total external reflection of the flow of exciting hard X-ray radiation and registration of the X-ray radiation output during ion excitation allows to effectively diagnose the elemental composition of thin-film coatings and films of dry residues of liquids. These methods and the features of their experimental application are briefly described. Examples of the complex methodological analysis of real objects are given. The possibility of increasing the efficiency of the methods of X-ray fluorescence analysis of materials due to the inclusion in the X-ray optical schemes of experimental measurements of flat X-ray waveguide resonators is indicated.

Кратко описаны явление полного внешнего отражения (ПВО) потоков квазимонохроматического рентгеновского излучения на материальном интерфейсе, эффект волноводно-резонансного распространения этих потоков в наноразмерных протяженных щелевых зазорах, а также устройство, функционирующее на базе этого эффекта: плоский рентгеновский волновод-резонатор (ПРВР). Представлены экспериментальные данные по формированию потока рентгеновских лучей составным плоским волноводом-резонатором (СПРВР) и предложена модель, описывающая снижение угловой расходимости формируемого потока без уменьшения интегральной интенсивности. Модель основана на концепции частичного углового туннелирования радиационного потока в промежутке между двумя последовательно установленными и взаимно съюстированными волноводами-резонаторами, которое реализуется вследствие взаимодействия интерференционных полей стоячих рентгеновских волн, возбужденных излучением, транспортируемым щелевыми зазорами этих волноводов-резонаторов.

We have found out that vacuum exposure of YBa2Cu3O7‒δ thin epitaxial films at 300 K for 24 hours decreases oxygen content and induces changes in their crystal structure depending on the films synthesis conditions. YBa2Cu3O7‒δ films on SrTiO3 (100) substrates were synthesized by pulsed laser deposition. The crystal structure was studied using XRD technique. Additional maxima of diffraction peak (005) before and after vacuum exposure indicate the presence of regions with different oxygen content; and the change in the shape of the rocking curves indicate a change in the crystallites orientation. After vacuum exposure, the oxygen deficiency δ in the films increased from ~0.01 to 0.6 for films with a crystallites size of 2-10 nm and from ~0.25−0.35 to 0.6 for crystallites size of 500−1000 nm. The appearance of a residual resistance after the superconducting transition in the dependence R(T) may be explained by the fact that oxygen loss mainly in the boundary regions of the crystallites takes place, so that their boundaries become dielectric, while the crystallites themselves remain superconductive. Based on the data of X—ray diffraction analysis, as well as resistive measurements, we have come to the conclusion about oxygen loss through grain boundaries in films with nanocrystallites of 2-10 nm in size, and also through structural defects in films with larger crystallites.

We report the study of YBa2Cu3O7‒delta films, synthesized on SrTiO3(100) substrates by pulsed laser deposition with velocity filtration, using X-ray diffractometry, transport measurements, and scanning electron microscopy. We have revealed the dependence of the structure of 100-200 nm thick YBa2Cu3O7‒delta films on deposition time and velocity of particles in erosion plume, set by velocity filter. After deposition, the films, or their part, close to the substrate, consisted of 3‒10-nm crystals with oxygen index delta = 0.08, the same as in the target. For deposition time from 10 to 60 min, we observed the growth of regular pyramids with triangular and quadrangular bases from 20 to 500 nm in size at the base and spiral pyramids with polygonal bases on the film surface. The maximum oxygen loss up to delta = 0.35 and T (R = 0) up to 77.4 K coincided with the appearance of spiral pyramids up to 100 nm-high. These findings evidence in favor of oxygen depletion of the top layers of YBa2Cu3O7‒delta thin films through the formation and growth of oxygen-deficient pyramids on their surface. The oxygen index in the range of delta = 0.08‒0.15 in both nanocrystals and regular pyramids of 20‒300 nm in size provided T(R = 0) =84‒87 K and the width of superconducting transition DeltaT = 2.5‒3.5 K.