Integral Diffractometry of Nanoscale Defects in an Elastically-Bent Single Crystal

Abstract

С целью создания новых высокоинформативных методов диагностики случайно распределенных наноразмерных дефектов (СРНД), которые не могут наблюдаться традиционными неразрушающими методами, таки-ми, как рентгеновская топография, для которой такие наноразмерные в одном из измерений либо во всех трех измерениях дефекты оказываются за пределами чувствительности метода, разработаны физические основы метода деформационных зависимостей полной интегральной отража-тельной способности (ПИОС), которая оказалась уникально чувствитель-ной к СНРД. Впервые теоретически и экспериментально доказано нали-чие зависимостей от однородной упругой макроскопической деформации интегральной интенсивности диффузного рассеяния, экстинкционных факторов или коэффициентов экстинкции, обусловленных рассеянием на дефектах, как для когерентной ( ds ), так и для диффузной ( * ) составляю-щих ПИОС и эффективного статического фактора Дебая-Валлера, пока-затель которого считается пропорциональным интегральной интенсивно-сти диффузного рассеяния. Установлена природа возможных механизмов как аддитивного, так и неаддитивного влияния упругих деформаций (УД) и СРНД в объеме динамически рассеивающего монокристалла на величи-ну ПИОС при различной степени асимметрии отражений, которая позво-ляет существенно усиливать эффект влияния УД на ПИОС. Показано, что неаддитивность совместного влияния СРНД и УД на величину ПИОС Ла-уэ-рефлексов свидетельствует о существенной роли эффектов экстинкции из-за рассеяния на СРНД и об относительном росте их влияния на ПИОС при возрастании УД, что обеспечивается, например, присутствием в ис-следуемом монокристалле крупных в двух измерениях СРНД, влияние которых на величину ПИОС оказывается, по отмеченным причинам, сравнимым с влиянием упругой деформации при любой силе изгиба и при любой степени асимметрии используемых Лауэ-рефлексов. Мелкие де-фекты при обычно достаточно низких их концентрациях из-за слабого проявления для них указанных экстинкционных эффектов приводят к аддитивному влиянию СРНД и УД на ПИОС при любой степени асиммет-Успехи физ. мет. / Usp. Fiz. Met. 2004, т. 5, сс. 51-86 Îòòèñêè äîñòóïíû íåïîñðåäñòâåííî îò èçäàòåëÿ Ôîòîêîïèðîâàíèå ðàçðåøåíî òîëüêî â ñîîòâåòñòâèè ñ ëèöåíçèåé 2004 ÈÌÔ (Èíñòèòóò ìåòàëëîôèçèêè èì. Ã. Â. Êóðäþìîâà ÍÀÍ Óêðàèíû) Íàïå÷àòàíî â Óêðàèíå.