Анализ и имитационное моделирование процесса термического отжига меди, подвергнутой облучению тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат физико-математических наук Гафнер, Светлана Леонидовна

• Гафнер, Светлана Леонидовна
• кандидат физико-математических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Гафнер, Светлана Леонидовна

Введение.

Глава 1. Формирование дефектных структур под действием облучения

§ 1.1 Возникновение дефектов в металлах при облучении.

§ 1.2 Образование дефектов в высокоэнергетических каскадах.

§ 1.3 Свойства дефектов Френкеля.

§ 1.4 Миграция точечных дефектов и их кластеров.

Глава 2. Моделирование радиационных повреждений в металлах

§ 2.1 Имитация динамики радиационного воздействия.

§ 2.2 NRT - стандарт.

§ 2.3 Теоретические основы

У Production Bias Model.

§ 2.4 Постановка задачи.

Глава 3. Компьютерный анализ краткой стадии термического отжига

§ 3.1 Методика исследования накапливания дефектов при ионном облучение металлов.

§ 3.2 Описание программы.

§ 3.3 Краткая стадия термического отжига.

§ 3.4 Исследование анизотропной модели.

§ 3.5 Сравнение результатов моделирования в рамках БЯТ и РВМ моделей.

§ 3.6 Роль концентрации дефектов в каскадной области.

§ 3.7 Выводы к главе 3.

Глава 4. Моделирование полной стадии термического отжига

§ 4.1 Влияние подвижности вакансий на накапливание дефектов.

§ 4.2 Роль начального вакансионного распределения.

§ 4.3 Влияние границы подвижности междоузельных кластеров ns на формирование дефектной микроструктуры.

§ 4.4 Выводы к главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анализ и имитационное моделирование процесса термического отжига меди, подвергнутой облучению»

Вопросы взаимодействия быстрых ионов с твёрдыми телами имеют долгую историю, так как подобные взаимодействия давно наблюдались в различных минералах как следствия естественного радиоактивного распада. Большой интерес к данной теме возник в середине 40-х годов с появлением первых атомных реакторов и потребностью объяснять и предсказывать повреждения, которые возникают в материалах под действием облучения [1,2].

Первые попытки качественного объяснения процессов, происходящих при попадании бомбардирующей частицы в кристалл, датируются примерно 1942 годом. Создание же точной количественной теории столкнулось с целым рядом трудностей, главная из которых связана с тем, что при описании развития радиационного повреждения возникает проблема взаимодействия многих частиц, разных по своим свойствам. Попытки аналитически оценить различные стадии развития радиационных повреждений предпринимаются до сих пор, но их возможности весьма ограничены [3-5].

Необходимо отметить, что взаимодействие дефектов, как правило, проявляется на атомном уровне, и осуществить прямое экспериментальное исследование таких процессов достаточно сложно, хотя экспериментальные методы прямого наблюдения структуры дефектов на атомном уровне получили за последние годы заметное развитие. Более успешным оказалось направление компьютерного моделирования, и именно с ним в настоящее время связывают основные надежды на построение достаточно полной физической картины радиационных повреждений в твёрдых телах [5,6].

В основных чертах картина образования дефектов при облучении была получена к 1960 г. и с тех пор многие исследования были посвящены деталям. Несмотря на то, что они обсуждаются достаточно долго, окончательного решения для многих из них пока не найдено.

Актуальность темы. В настоящее время огромный прогресс достигнут в производстве полимерных и композиционных соединений. Однако именно металлы и сплавы по-прежнему остаются основой конструкционных, инструментальных и других материалов [4], и важным фактором в формировании их свойств являются дефекты кристаллической решётки, возникающие, в частности, при облучении [5]. Сейчас мотивация подобных исследований более многогранна [2] в связи с развитием современной техники легирования поверхностей, например, в целях её упрочнения, создания полупроводников с определённой структурой и т.п. Кроме этого, путём ионной бомбардировки может быть реализовано получение высококачественных, плотных металлических плёнок и покрытий на подложках [3,4]. Поиск и разработка таких материалов, а также материалов радиационностойких, должны опираться на ясное понимание механизмов создания радиационных дефектов.

Целью исследования является разработка имитационной модели эволюции дефектной микроструктуры, формирующейся на поверхности меди после облучения, и анализ на ее основе закономерностей, влияющих на миграцию и взаимодействие дефектов с учётом последних экспериментальных данных.

Научная новизна и практическая ценность настоящей работы состоит в создании новой модели взаимодействия дефектов и получении новых результатов для диффузии междоузельных кластеров. Диффузия кластеров и их взаимодействие учитывается полностью до формирования устойчивой дефектной микроструктуры и систематически изучается роль одномерного и смешанного Ш/20 скольжений. Анализ исследований на основе предложенной модели позволяет установить механизмы появления радиационных дефектов в конструкционных материалах. Кроме того, найденные зависимости могут быть использованы для получения материалов с заданными свойствами.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы. Результаты первой главы служат базой для формулировки задач, развиваемых в последующих главах.

Заключение диссертации по теме «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», Гафнер, Светлана Леонидовна

§ 4.4 Выводы к главе 4

По результатам компьютерного анализа процессов, происходящих на стадии термического отжига высокоэнергетического 25 кэВ каскада в меди в случае подвижности вакансионных дефектов (полная стадия термического отжига) можно сделать следующие выводы:

1) диффузия вакансий сквозь каскадную область приводит к уменьшению процента вылечивания дефектов посредством рекомбинации френкелевских пар при наличии энергетического барьера для смены направления одномерного скольжения междоузельных кластеров;

2) распределение дефектов по всей области повреждения, а так же повышение температуры, ведущее к преимущественной Ю/20 или 2Э миграции междоузельных кластеров, существенно сокращает различие в числе рекомбиниро-вавших дефектов в стадиях краткого и полного термического отжига;

3) после завершения краткой стадии термического отжига в зоне прохождения высокоэнергетического каскада в меди сохраняется некоторое подобие вакан-сионного ядра;

4) повышение начального распределения вакансий по размеру кластера до некоторого предела практически не изменяет число рекомбинировавших дефектов. Дальнейшее повышение приводит к уменьшению процента вылечивания дефектов этим методом;

5) наибольшее согласие с экспериментальными данными по общему числу вылеченных дефектов и по проценту вылечивания вакансий достигается при начальном распределении вакансионных дефектов в виде малых и средних кластеров. Данный факт подтверждает термическую диссоциацию вакансионных кластеров большого размера, происходящую при повышении температуры;

6) рост начального размера вакансионного кластера до некоторого предела увеличивает общее количество вылеченных дефектов. Дальнейшее повышение среднего размера приводит к некоторому сокращению вылечивания дефектов в ходе термического отжига;

7) наличие вакансионного ядра каскада без присутствия в нем междоузельных атомов и их кластеров после завершения краткой стадии термического отжига не согласуется с экспериментальными результатами;

8) существенное увеличение границы подвижности междоузельных кластеров % приводит к незначительному возрастанию процента вылечивания френке-левских дефектов методом рекомбинации;

9) рост величины не изменяет значительно количество малых междоузельных кластеров, покинувших каскадную зону и, следовательно, почти не влияет на интенсивность процессов кластерообразования междоузельных дефектов в области первичного радиационного повреждения;

10) увеличение границы подвижности междоузельных кластеров повышает процент вылечивания междоузельных дефектов методом аннигиляции на протяженных стоках;

11) с ростом границы подвижности междоузельных кластеров происходит некоторое уменьшение количества вакансионных дефектов в каскадной области;

12) независимо от значения % сокращение процента вылечивания френкелев-ских пар методом рекомбинации приводит лишь к незначительному накапливанию вакансионных дефектов в области повреждения.

Заключение

На основе компьютерной программы, разработанной в рамках РВМ модели, на примере меди были проанализированы некоторые особенности эволюции дефектной микроструктуры, формирующейся после прохождения высокоэнергетического каскада. Хотя наша программа не может отразить все особенности данной эволюции, используя простые предположения о движении дефектов и параметрах их взаимодействия, она вполне успешно моделирует свободную миграцию дефектов после стадии радиационного отжига. Таким образом, представленное моделирование позволяет уже сейчас более полно проверить общие правила и закономерности, влияющие на миграцию и взаимодействие дефектов.

Проведённое моделирование краткой стадии термического отжига 25 кэВ каскада в меди позволило определить некоторые общие закономерности и особенности, характерные для подобных процессов. По результатам компьютерного анализа можно сделать следующие выводы:

1) проведенная по различным показателям проверка модели с имеющимися экспериментальными данными показала, что наибольшего согласия с ними удается достичь в случае варианта модели с учетом анизотропии миграции междо-узельных кластеров (движение перпендикулярно границам вакансионного ядра каскада) и учете одномерной миграции междоузельных кластеров довольно большого размера;

2) повышение температуры в моделируемой области в довольно значительных пределах практически не изменяет процент рекомбинации френкелевских пар в зоне прохождения каскада;

3) учет смешанной \DI2D миграции междоузельных кластеров в разработанной нами программе по своему влиянию на результаты проведенного моделирования оказался аналогичным влиянию двухмерной миграции. То есть только строго одномерная миграция кластеров оказывает влияния на накапливание дефектов при условии каскада повреждений;

4) рассматриваемая модель указывает на наличие значительной зависимости числа рекомбинировавших и аннигилировавших дефектов от направления скольжения кластеров, содержащих более трёх междоузельных атомов, при любом их начальном распределении, причём с ростом размера кластера в начальном распределении эта тенденция усиливается;

5) проведенное моделирование показало наличие влияния начального распределения междоузельных атомов по размеру кластера. С ростом среднего размера начального междоузельного кластера происходит увеличение процента вылечивания дефектов и сокращение процессов кластерообразования в области прохождения высокоэнергетического каскада;

6) величина начального распределения междоузельных атомов по размеру кластера оказывает незначительное влияние на число рекомбинировавших дефектов в случае, когда температура достаточно велика для того, чтобы кластеры довольно большого размера могли осуществлять термически активируемую смену направления скольжения. При весьма широком диапазоне этой величины (п менялось от 1 до 10) процент рекомбинировавших дефектов оказывался внутри 10% интервала от 40 до 50% с максимальным значением при п = 5;

7) отсутствие учета начального междоузельного кластерообразования значительно завышает количество дефектов, остающихся в зоне прохождения каскада, после краткой стадии термического отжига в случае отсутствия в «эмбриональном» распределении дефектов больших вакансионных кластеров;

8) с ростом концентрации дефектов в каскадной области количество междоузельных кластеров малого и среднего размеров вне каскадной зоны значительно не изменяется, а избыток междоузельных дефектов, по сравнению с дозой облучения £) = 2 х10"3 сна, оседает в кластерах довольно большого размера.

При моделировании полной стадии термического отжига были получены следующие основные результаты:

1) диффузия вакансий сквозь каскадную область приводит к уменьшению процента вылечивания дефектов посредством рекомбинации френкелевских пар в случае наличия энергетического барьера для смены направления одномерного скольжения междоузельных кластеров;

2) распределение дефектов по всей области повреждения, а также повышение температуры, ведущее к преимущественной Ш/20 или 2Т) миграции междоузельных кластеров, существенно сокращает различие в числе рекомбиниро-вавших дефектов в стадиях краткого и полного термического отжига;

3) после завершения краткой стадии термического отжига в зоне прохождения высокоэнергетического каскада в меди сохраняется некоторое подобие ва-кансионного ядра;

4) повышение начального распределения вакансий по размеру кластера до некоторого предела практически не изменяет число рекомбинировавших дефектов. Дальнейшее повышение приводит к уменьшению процента вылечивания дефектов этим методом;

5) наибольшее согласие с экспериментальными данными по общему числу вылеченных дефектов и по проценту вылечивания вакансий достигается при начальном распределении вакансионных дефектов в виде малых и средних кластеров. Данный факт подтверждает термическую диссоциацию вакансионных кластеров большого размера, происходящую при повышении температуры;

6) рост начального размера вакансионного кластера до некоторого предела увеличивает общее количество вылеченных дефектов. Дальнейшее повышение среднего размера приводит к некоторому сокращению вылечивания дефектов в ходе термического отжига;

7) наличие вакансионного ядра каскада без присутствия в нем междоузельных атомов и их кластеров после завершения краткой стадии термического отжига не согласуется с экспериментальными результатами;

8) существенное увеличение границы подвижности междоузельных кластеров п$ приводит к незначительному возрастанию процента вылечивания френкелевских дефектов методом рекомбинации.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Гафнер, Светлана Леонидовна, 2004 год

1. Ehrhart Р. Materialmodifikation durch Ionenbeschuss / Vorlesungsmanuskripte des 28. IFF-Ferienkurs, Juelich, 1997. Р. С 12.2.

2. Лущик Ч. Б., Витол И. К, Эланго М. А. Распад электронных возбуждений на радиационные дефекты в ионных кристаллах. // УФН. 1977. - Т. 122. - Вып. 2.-С. 223.

3. Бакай А. С., Слепцов С. Н., Жуков А. И. Радиационно-диффузионная модель уплотнения плёнок, осаждаемых из ионно-атомных потоков. // Металлофизика и новейшие технологии. 1995. - № 9. - С. 42.

4. Агранович В. В., Кирсанов В. В. Проблемы моделирования радиационных повреждений в кристаллах. //УФН. 1976. - Т. 118. - Вып. 1. - С. 3.

5. Кирсанов В. В., Орлов А. Н. Моделирование на ЭВМ атомных конфигураций дефектов в металлах. // УФН. 1984. - Т. 142. - Вып. 2. - С. 219.

6. Averback R. S. Atomic displacement processes in irradiated metals. // J. Nuclear Materials. 1994.-216.-P. 52.

7. Троицкий О. А. Радиационные эффекты изменения прочности и пластичности в монокристаллах цинка. М.: Наука, 1968. - 72 с.

8. M.Ullmayer Н. and Schilling W. Physics of Modern Materials, IAEA-SMR-46/205. -1980.-P. 301.

9. Ъ Mayer J. W. and. Lau S. S. Electronic Materials Science: for Integrated Circuits in Si and GaAs. New York: Macmillian, 1990, 340 p.

10. Guinan M. W. and Kinney J. H. Molecular dynamics calculations of energetic displacement cascades. //J. Nuclear Materials. 1981. - 104. - P. 1319.

11. Averback R. S., Hornming H., Diaz de la Rubia T. and Benedek R. Molecular dynamics studies of displacement cascades. // J. Nuclear Materials. 1991. - 179-181.-P. 87.

12. Bacon D. J., Diaz de la Rubia T. Molecular dynamics computer simulations of displacement cascades in metals. // J. Nuclear Materials. 1994. - 216. - P. 275.

13. Ghaly M., Averback R. S. Ion-irradiated solids: A molecular dynamics investigation. // Mat. Sei. For. 1987. - 15-18. - P. 13.

14. Shiori Ishino, Atsushi Kurui, Shoichi Ichikawa, Tarou Inaba, Tadayuki Hasegawa The effect of transmutation and d isplacement i n i rradiated copper for heat-sink materials. // J. Nuclear Materials. 2000. - 283-287. - P. 215.

15. Nordlung K., Ghaly M., Averback R. S., Caturla M., Diaz de la Rubia Т., Tarus J. Defect production in collision cascades in elemental semiconductors and fee metals.//Phys. Rev. В. 1998.-V. 57.-№ 13.-P. 7556.

16. Robinson M. Т. and Thorrens I. M. Computer simulation of atomic-displacement cascades in solids in the binary-collision approximation. // Phys. Rev. 1974. -B9. - P. 5008.

17. Seidman D. N., Averback R. S. and Benedek R. Displacement cascades. Dynamics and atomic structure. // Phys. Stat. Sol. 1987. - В144. - P. 85.

18. Wirth B. D., Odette G. R., Maroudas D. and Lucas G. E. Dislocation loop structure, energy and mobility of self-interstitial atom clusters in bcc iron. // J. Nuclear Materials. 2000. - 276. - P. 33.

19. Johnson R. A. and Orlov A. N. Physics of radiation effects in crystals. Amsterdam: Elsevier, 1986. - 420 p.

20. Ehrhart P. Fehlstellreaktionen und Erholungsstufen / Vorlesungsmanuskripte des 13. IFF-Ferienkurs, Juelich, 1982.- P. D3.20.

21. Уэрт Ч., Томсон P. Физика твёрдого тела. M.: Мир, 1969.- 560 с.

22. Gibson J. В., Goland A. M., Milgram M. and Vineyard G. H. Dynamics of radiation damage. //Phys. Rev.-1960. V.120. - P. 1229.

23. ЗХ.Клименков В. И., Кирсанов В. ВОсипов 3. Я. Кристаллография. М.: Наука, 1968.-С. 1060.

24. Ergensoy С., Vineyard G. H. and Englert A. Dynamics of radiation damage in a body-centered cubic lattice. // Phys. Rev. 1964. - V. 133. - P. A595.

25. Tome C. N. Monti A. M. and Savino E. J. Vacancy and interstitial configuration in hexagonal close packed metals. // Phys. Stat. Solid B. 1979. - V. 92. - P. 323.

26. Ehrhart P. Defekt-Bildung im Festkoerper /Vorlesungsmanuskripte des 13. IFF-Ferienkurs, Juelich, 1989.- P. 3.12.

27. Johnson R. A. Interstitial and vacancies in alpha iron. // Phys. Rev. A. 1964. - V. 134.-P. 1329.38 .DudarevS. L. Thermal mobility of interstitial defects in irradiated materials. // Phys. Rev. B. 2002. - V.65. - P. 224105.

28. Morishita K., Diaz de la Rubia Т., Alonso E., Sekimura N. Yoshida N. A molecular dynamics simulation study of small cluster formation and migration in metals. // J. Nuclear Materials. 2000. - 283-287. - P. 753.

29. Al.Monti A. M., Savino J. Frenkel pair stability in a hexagonal close packed lattice. // Phys. Stat. Sol. B. 1979. - V. 92. - P. K39.

30. Mikhlin E. Ya., Nelaev V. V. The effect of uniaxial compression upon dimension and shape of the Frenkel defect recombination zone in a-iron. // Phys. Stat. Sol. A. 1977.-V. 43.-P. K23.

31. Томпсон M. Дефекты и радиационные повреждения в металлах. М.: Мир, 1971.-367 с.

32. Kiritani М. Radiation damage of solids with electrons, ions, and neutrons and properties of defects and their interactions. -ВАНТ. Серия: Физика радиационных повреждений, 1984.- 1/(29).- С. 74.

33. Trinkaus Н., Singh В. N., Woo С. Н. Defect accumulation under cascade damage condition.//J. Nuclear Materials. 1994. - 212-215. - P. 18.

34. Дидык А. Ю., Реутов В. Ф., Скуратов В. А. Радиационное распухание меди при облучении ионами Си и Хе с энергиями 1 МэВ/а.е.м. // Металлы. 1996. - № 5. - С. 65.

35. Beeler J. R. The Nature of Small Defect Clusters: Report of a Consultant simposium held at A.E.R.E.- Harwell. 1966. - V. 1. - P. 173.

36. Суворов A. JJ. Атомная структура и параметры изолированных обеднённых зон в металлах. М.: Препринт ИТЭФ-145.- 1980.- 48 с.

37. Конобеев Ю. В. Радиационные дефекты в металлах. Л.: АН СССР. -1979. -400 с.51 .Ingle К. W., Perrin R. С. and Schober Н. R. Interstitial clusters in fee metals. // J. Phys.- 1981. Fll. - P. 1161.

38. Ehrhart P. and Schlagheck U. Investigation of Frenkel defects in electron irradiated copper by Huang scattering of x-rays. Thermal annealing. // J. Phys.- 1974. -F4.-P. 1589.

39. Косевич A. M. Физическая механика реальных кристаллов. Киев: Наукова думка, 1981.-327 с.

40. Кирсанов В. В., Маркина Н. В., Шамарина Е. И. и др. Процессы атомных смещений в многокомпонентных сплавах. // ФММ- 1996.- Т. 81.- В.2.- С. 26.

41. Singh В. N. and Foreman A. J. Е. Production bias and void swelling in the transient regime under cascade damage conditions.// Philos.Mag.-1992.-A66.-P. 975.

42. Woo C. W., Semenov A. A. and Singh B. N. Analysis of microstructural evolution driven by production bias. // J. Nuclear Materials. 1993. - 206. - P. 170.

43. Walgraef D. and Ghoniem N. M. Effects of glissile interstitial clusters on microstructure self-organisation in irradiated materials. // Phys. Rev. B. 2003. - V67. -P. 064103.

44. Селищев П. А., Никифоров В. В. Динамика накопления дефектов при флуктуирующих условиях облучения кристаллов.// Металлы- 1996.- № 5.- С. 108.

45. Singh В. N., Leffers Т. and Horsewell A. Dislocation and void segregation in copper during neutron irradiation. // Philos. Mag. 1986. - A53. - P. 233.

46. Орлов A. H., Трушин Ю. В. Энергии точечных дефектов в металлах. М.: Энергоатомиздат, 1982.-340 с.

47. Doan N. V. Interstitial cluster motion in displacement cascades. // J. Nuclear Materials. 2000. - 283-287. - P. 763.

48. Foreman A. J. E., English C. A. and Phythian W. J. Molecular dynamics calculations of displacement threshold energies and replacement collision sequences in copper using a many-body potentials. // Philos. Mag. A. 1992. - 66. - P. 655.

49. Вайниард Дж. Динамика радиационного повреждения. // УФН.- 1961.- Т. 74.-С. 435.

50. Alder В. J., Wainwreight Т. Е. Transport Processes in Statistical Mechanics. -N.Y.: Intersciens, 1958. 321 p.

51. Лагарьков A. H., Сергеев В. M. Метод молекулярной динамики в статистической физике. // УФН. 1978. - Т. 125. - В. 3. - С. 409.

52. Лопухин В. А., Ухов В. Ф., Дзугутов М. М. Компьютерное моделирование динамики и структуры жидких металлов. М.: Наука, 1981. - 324 с.

53. Х.Кирсанов В. В. ЭВМ-эксперимент в атомном материаловедении. М.: Энер-гоатомиздат, 1990. - 319 с.

54. Биллер Дж. Машинное моделирование при исследовании материалов. М.: Мир, 1974.-310 с.

55. Samaras М., Derlet P. М., Van Swygenhoven H. and Victoria M. Computer simulation of displacement cascades in nanocrystalline Ni // Phys. Rev. Lett. 2002. -V. 88.-№ 12.-P. 125505.

56. Жетбаева M. П., Кирсанов В. В. Расчёт атомных конфигураций и взаимо-v действий дефектов различных типов в металлах. Алма-Ата: Препринт ИЯФ1. КазССР. №3 -81.- 1981.

57. Агранович В. М., Кирсанов В. В. Модель термического движения во время радиационного повреждения в кристаллах. // ФТТ. 1969. - Т. 11. - С. 674.

58. Robinson М. Т., Оеп О. S. Computer studies of the slowing down of energetic atoms in crystals. // Phys. Rev. 1963. - 132. - P. 2385.

59. SO.Kaufmann J. W. and KoehlerJ. S. Quenching in of lattice vacancies in pure gold.

60. Phys. Rev. 1955. - 97. - P. 559. 81 .Lueck G., Sizmann R. The radiation annealing of Frenkel defects. // Phys. Stat. Sol. - 1964.-5.-P. 683.

61. Caturla M. J., Wall M., Alonso E., Diaz de la Rubia Т., Felter T. and Fluss M. J. Heavy ion irradiation and annealing of lead: atomistic simulations and experimental validation. //J. Nuclear Materials. 2000. - 276. - P. 186.

62. Кирсанов В. В. Современные проблемы расчётов повреждающих доз облучённых материалов. // ФММ 1996. - Т. 81. - В. 2. - С. 36.

63. Diaz de la Rubia T. and Guinan M. W. Progress in the development of a molecular dynamics code for hight-energy cascades studies. // J. Nuclear Materials. 1990. -174.-P. 151.

64. Caturla M.J., Diaz de la Rubia T. Bedrossian P.J. Modelling of ion implantation and diffusion in Si. // Mater. Sci. Forum. 1992. - 97-99. - P. 41.

65. Marian J., Wirth B. D., Perlado J. M„ Odette G. R. and Diaz de la Rubia T. Dynamics of self-interstitial migration in Fe-Cu alloys. //Phys. Rev. B. 2001. -V.64.-P. 094303.

66. Phythyan W. J., Stoller R. E., Foreman A. J. E., Calder A. F., Bacon D. J. A comparison of displacement cascades in copper and iron by molecular dynamics and its application to microstructural evolution. //J. Nuclear Materials. 1995. - 223. -P. 245.

67. Giacobbe M. J., Lam N. Q., Rehn L. E., Baldo P. M., Funk L., Stubbins J. F. Heavy-ion cascade effects on radiation-induced segregation kinetics in Cu -l%Au alloys. // J. Nuclear Materials. 2000. - 281. - P. 213.

68. Foreman A. J. E., Makin M. J. Heterogenous void swelling near grain boundaries in irradiated materials. // Phys. Rev. B. 2003. - V.67. - P. 094103.

69. Heinisch H. L., Singh B. N. and Golubov S. I. Kinetic Monte Carlo studies of the effects of Burgers vector changes on the reaction kinetics of one-dimensionally gliding interstitial clusters. // J. Nuclear Materials. 2000. - 276. - P. 59.

70. Stoller R. E. The role of cascade energy and temperature in primary defect formation in iron. // J. Nuclear Materials. 2000. - 276. - P. 22.

71. Singh B. N., Zinkle S. J. Defect accumulation in pure fee metals in the transient regime: a review. //J. Nuclear Materials. 1993. - 206. - P. 212.

72. Evans J. Н. and Singh В. N. Significant differences in defect accumulation behaviour between fee and bcc crystals under cascade damage conditions. // J. Nuclear Materials. 1995. - 226. - P. 277.

73. Woo С. H., Singh B. N. Production bias due to clustering of point defects in irradiation induced cascades. // Philos. Mag. A. - 1992.*- 65. - P. 889.

74. Foreman A. J. E., English C. A. and Phythian W J. The molecular dynamics simulation of irradiation damage cascades in copper using a many-body potentials. //Philos. Mag. A. 1992. - 66. - P. 671.

75. Singh B. N. Trinkaus H., Woo С. H. Production bias and cluster annihilation: why necessary? // J. Nuclear Materials. 1994. - 212-215. - P. 168.

76. Воеводин В. H., Зеленский В. Ф., Неклюдов И. М., Бородин О. В. Особенности микроструктурных изменений в аустенитных и ферритных нержавеющих сталях при облучении. // ФММ 1996. - Т. 81. - В. 3. - С. 90.

77. Козлов А. В. Основные механизмы влияния структурных изменений, происходящих в аустенитной стали при низкотемпературном нейтронном облучении, на её физико-механические свойства.// ФММ- 1996.-Т.81.- В.З.- С. 97.

78. Kuramoto Е., Ohsawa К., Tsutsumi Т. Computer simulations of defects interacting with a dislocation in Fe and Ni. // J. Nuclear Materials. 2000. -283-287. -P. 778.

79. Sekimura N., Morioka Т., Morishita K. Modeling of cascade damage interactions by Monte-Carlo method. // J. Nuclear Materials. 2000. - 283-287. - P. 758.

80. Саралидзе 3. К. Взаимосвязь между распуханием и радиационной ползучестью кристаллов. // ФММ 1996. - Т. 81. - В. 2. - С. 159.

81. Semenov A. A., Woo С. Н. Void nucleation at elevated temperatures under cascade damage irradiation. // Phys. Rev. B. 2002. - V.66. - P. 024118.

82. Еремеев С. В. Исследование энергетических характеристик собственных точечных дефектов и их комплексов на поверхностях ГЦК металлов. / Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата ф.-м. наук. -Томск: ТГУ, 1997.

83. Chang С. М., Wei С. М. and Chen S. P. Self-diffusion of small clusters on fee metal (111) surfaces. // Phys. Rev. Lett. 2000. - V.85. - №5. - P. 1044.

84. Ремнев Г. E., Иванов Ю. Ф., Опекунов М. С., Пузыревич А. Г. Дефектооб-разование в стали при однократном и периодическом воздействии мощных импульсных ионных пучков. // Письма в ЖТФ. 1995. - 21. - № 24. - С. 60.

85. Кирюшин В. П., Мелихов В. Д., Волкова Т. В. Воздействие ионного облучения на сплавы системы титан-аллюминий. // ФММ 1995. - Т. 79. - В. 3. -С. 101.

86. Heinisch Н. L. Computer simulation of high-energy displacement cascades. // Rad. Eff. 1990. - V. 113.-P. 53.

87. Besquart C. S., Domain C., van Duysen J. S., Raulot J. M. The role of Cu in displacement cascades examined by molecular dynamics. // J. Nuclear Materials. -2001.-294.-P. 274.

88. Heinisch H. L., Singh B. N., Diaz de la Rubia T. Calibrating a multi-model approach to defect production in high-energy collision cascades. // J. Nuclear Materials. 1994.-212-215.-P. 129.

89. Heinisch H. L., Singh B. N. Golubov S. I. The effects of one-dimensional glide on the reaction kinetics of interstitial clusters. // J. Nuclear Materials. 2000. -283-287.-P. 737.

90. Golubov S. I., Singh B. N., Trinkaus H. Defect accumulation in fee and bcc metals and alloys under cascade damage conditions Towards a generalisation of the production bias model. // J. Nuclear Materials. - 2000. - 276. - P. 78.

91. Osetsky Y. N. Bacon D. J., Serra A., Singh B. N. Golubov S. I. Stability and mobility of defect clusters and dislocation loops in metals. // J. Nuclear Materials. 2000. - 276. - P. 65.

92. Barawshev А. V., Golubov S. L, Trinkaus H. Reaction kinetics of glissile interstitial clusters in a crystal containing voids and dislocations. // Philos. Mag. A. -2000. V.81. - № 10.-P. 2515.

93. Trinkaus H., Singh B. N., Golubov S. I. Progress in modelling the microstructural evolution in metals under cascade damage conditions. // J. Nuclear Materials. -2000.-283-287.-P. 89.

94. Osetsky Yu. N., Bacon D. J., Gao F., Serra A., Singh B. N. Study of loop-loop and loop-edge dislocation interactions in bcc iron. // J. Nuclear Materials. 2000. -283-287. - P. 784.

95. Урбассек Г. M. Прохождение низкоэнергетических ионов и каскады столкновений в кристаллах. В кн.: Взаимодействие заряженных частиц с твердым телом. - М.: Высш. шк., 1994, С. 250.

96. Robinson М. Т. Basic physics о f radiation damage production. //J. Nuclear Materials. 1994. - 216. - P. 1.

97. Robinson M. T. Computer simulation studies of hight-energy collision cascades. // Nuclear Instr. and Meth. 1992. - B67. - P. 396.

98. Xu Q., Heinisch H. L., Yoshiie T. Computer simulations of the effects of temperature change on defect accumulation in copper during neutron irradiation. // J. Nuclear Materials. 2000. - 283-287. - P. 297.

99. Sun L. Z., Ghoniem N. M., Tong S. H., Singh B. N. 3D dislocation dynamics study of plastic instability in irradiated copper. // J. Nuclear Materials. 2000. -283-287.-P. 741.

100. Trinkaus H., Heinisch H. L., Baraschev A. V., Golubov S. I. and Singh B. N. ID to 3D diffusion-reaction kinetics of defects in crystals. // Phys. Rev. B. 2002. - V.66. - P.060105(R).

101. Shimomura Y„ Mukouda I. Development of vacancy clusters in neutron-irradiated copper at high temperature. // J. Nuclear Materials. 2000. - 283-287. -P. 249.

102. Doan N. V. and Martin G. Elimination of irradiation point defects in crystalline solids: Sink strengths. // Phys. Rev. B. 2003. - V. 67. - P. 134107.

103. Carter R. G., Soneda N., Dohi K., Hyde J. M., English C. A., Server W. L. Microstructural characterization of irradiation-induced Cu-enriched clusters in reactor pressure vessel steels. // J. Nuclear Materials. 2001. - 298. - P. 211.

104. Mukouda I., Shimomura Y., Iiyama T., Harada Y., Katano Y., Nakazawa T., Yamaki D., Noda K. Microstructure in pure copper irradiated by simultaneous multi-ion beam of hydrogen, helium and self ions. // J. Nuclear Materials. 2000. -283-287. - P. 302.

105. Tobita T., Suzuki M., Iwase A., Aizawa K. Hardening of Fe-Cu alloys at elevated temperatures by electron and neutron irradiations. // J. Nuclear Materials. -2001.-299.-P. 267.

106. Alonso E., Caturla M. J., Diaz de la Rubia T., Soneda N., Marian J., Perlado J. M., Stoller R. E. Comparative study of damage accumulation in iron under magnetic and inertial fusion conditions.// J.Nuclear Materials.- 2000.-283-287.-P. 768.

107. Bacon D. J., Gao F., Osetsky Y. N. Computer simulation of displacement cascades and the defects they generate in metals. // Nucl. Instrum. and Meth. 1999. -B.153.-P. 87.

108. Jenkins M. L. Characterisation of radiation-damage microstructures by TEM. // J. Nuclear Materials. 1994. - 216. - P. 124.

109. Eckstein W. Computer simulation of ion-solid interactions. Berlin: SpringerVerlag, 1994. - 270 p.

110. Adams J. et al. Atomic-level computer simulation. // J. Nuclear Materials. -1994.-216.-P. 265.

111. Yurtsever E., Calvo F. Many-body effects on the melting and dynamics of small clusters. // Phys. Rev. B. 2000. - V. 62. - № 15. - P. 9977.

112. Singh B. N., Edwards D. J., Toft P. Effect of neutron irradiation and postirradiation annealing on microstructure and mechanical properties of OFHS-copper. // J. Nuclear Materials. 2001. - 205-218. - P. 205.

113. Kuchling H. Physik. Leipzig: VEB Fachbuchverlag, 1980. - 520 s.

114. Singh B. N., Edwards D. J., Eldrup M., Toft P. Effect of bonding and bakeout thermal cycles on the properties of copper alloys irradiated at 350°C. // J. Nuclear Materials.-2001.-295.-P. 1.

115. Bacon D. J., Gao F. and Osetsky Yu. N. The primary damage state in fee, bcc and hep metals as seen in molecular dynamics simulations. // J. Nuclear Materials.- 2000. 276. - P. 1.

116. Gao F., Bacon D. J., Flewitt P. E. J., Lewis T. A. A molecular dynamics study of temperature effects on defect production by displacement cascades in a-iron. // J. Nuclear Materials. 1997. - 249. - P. 77.

117. Zinkle S. J., Singh B. N. Microstructure of Cu-Ni alloys neutron irradiated at 210°C and 420°C to 14 dpa.// J. Nuclear Materials.- 2000.- 283-287. P. 306-312.

118. Zinkle S. J., Kulcinski G. L., Knoll R. W. Microstructure of copper following high dose 14 MeV Cu ion irradiation. // J. Nuclear Materials.- 1986. 138. - P. 46.

119. Trinkaus H., Ullmaier H. Does pulsing in spallation neutron sources affect radiation damage? // J. Nuclear Materials. 2001. - 296. - P. 101.

120. Gonzalez H. S., Miralles M. T. Annealing of hardening in copper after neutron irradiation hardening at 77 K. // J. Nuclear Materials. 2001. - 295. - P. 157.

121. Wirth B. D., Bulatov V., Diaz de la Rubia T. Atomistic simulation of stacking fault tetrahedra formation in Cu.// J. Nuclear Materials.- 2000. 283-287. - P. 773.

122. Zinkle S. J., Horsewell A., Singh B. N. Sommer W. F. Defect microstructure in copper alloys irradiated with 750 MeV protons. // J. Nuclear Materials. 1994. -212-215.-P. 132.

123. Kiritani M. Microstructure evolution during irradiation. I I J. Nuclear Materials.- 1994.-216.-P. 230.

124. Diaz de la Rubia T., Phythian W. J. Molecular dynamics studies of defect production and clustering in energetic displacement cascades in copper. // J. Nuclear Materials. 1992. - 191-194. - P. 108.

125. Trinkaus H., Singh B. N. Foreman A. J. E. Mechanisms for decoration of dislocation loops under cascade damage conditions. // J. Nuclear Materials. 1997. -249.-P. 91.1. Список публикаций по теме1. Статьи

126. Чудайкина С.Л., Гафнер Ю.Я., Удодов В.Н., Потекаев A.M. Формирование точечных дефектов и их комплексов при условии каскада столкновений./ Ред. журн. "Известия вузов. Физика". Томск. - 1998.- Депонировано в ВИНИТИ 05.10.98 № 2911-В98, 34 с.

127. Гафнер С.Л., Гафнер Ю.Я., Удодов В.Н., Потекаев А.И. Моделирование термического отжига радиационного каскада столкновений./ Ред. журн. "Известия вузов. Физика". Томск. - 1999.- Депонировано в ВИНИТИ 28.06.99 № 2061-В99, 31 с.

128. Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л., Удодов В.Н. Моделирование краткой стадии термического отжига при облучении высокоэнергетическими ионами.// Металлофизика и новейшие технологии. 2000.- Т.22.- №10.- С. 15-17.

129. Gafner Ju.Ja., Gafner S.L., Udodow W.N. Simulation of thermal annealing in the ions irradiated metals.// 1. International Congress on Radiation Physic, High Current Electronics and Modification of Materials. Proceedings. Tomsk. 2000. -V.l-P.311-313.

130. Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л., Удодов В.Н. Роль подвижности вакансий при формировании дефектной микроструктуры в металлах./ Ред. журн. "Известия вузов. Физика". Томск. - 2001.- Депонировано в ВИНИТИ 14.05.01 № 1221-В2001, 26 с.

131. Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л., Удодов В.Н. Модель эволюции дефектной микроструктуры в облученных металлах.// Известия вузов. Физика. 2002. -Т.44. - №8. - С.75-81.

132. Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л., Удодов В.Н. Компьютерное моделирование термического отжига в металлах.// Известия вузов. Физика. 2002. - Т.44. -№8. - С.82-87.

133. Гафнер Ю. Я., Гафнер С. Л., Удодов В. Н. Компьютерное моделирование термического отжига в металлах при облучении ионами высоких энергий.// Металлофизика и новейшие технологии. 2002.- Т.24.- №9.- С.1199-1213.

134. Gafner J.J., Gafner S.L. Computer simulation of thermal annealing in copper irradiated by high-energy ions. //12 th international conference on radiation physics and chemistry of inorganic materials. Proceedings. Tomsk. -2003. -P.33-38.

135. Гафнер Ю. Я., Гафнер С. JI. Компьютерное моделирование термического отжига 25 кэВ каскада в меди. // ФММ. 2004.- Т.97.- №1.- С. 1-6.1. Тезисы докладов

136. Гафнер Ю. Я., Чудайкина С. Л. Дефектообразование в высокоэнергетических каскадах столкновений.// 4 международная школа-семинар "Эволюция дефектных структур в конденсированных средах". Тезисы докладов, Барнаул. 1998.-С. 12.

137. Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л., Удодов В.Н. Исследование дефектных структур в металлах облучённых высокоэнергетическими ионами.// 2 Всероссийский семинар "Моделирование неравновесных систем". Тезисы докладов, Красноярск. 1999.- С.34

138. Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л., Удодов В.Н. Моделирование краткой стадии термического отжига при облучении металлов высокоэнергетическими ионами.// 2 Всероссийский семинар "Моделирование неравновесных систем". Тезисы докладов, Красноярск. 1999.- С.35.

139. Gafner Ju.Ja., Gafner S.L., Udodow W.N. Research of thermally activated diffusion in the irradiated metals.// 2. международная конференция "Радиационно-термические эффекты и процессы в неорганических материалах". Тезисы докладов, Томск. 2000.- Р.5-7.

140. Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л., Удодов В.Н. Роль подвижности каскадно-индуцированных вакансий на формирование дефектной микроструктуры.// 3 Всероссийский семинар "Моделирование неравновесных систем". Тезисы докладов, Красноярск. 2000.- С.53-54.

141. Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л., Удодов В.Н. Модель диффузионных процессов в облученных металлах.// 3 Всероссийский семинар "Моделирование неравновесных систем". Тезисы докладов, Красноярск. 2000.- С.55-56.

142. Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л., Удодов В.Н. Модель эволюции дефектной микроструктуры в металлах при ионном облучении.// 4 Всероссийский семинар "Моделирование неравновесных систем". Тезисы докладов, Красноярск. -2001.- С.24-25.

143. Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л., Удодов В.Н. Компьютерное моделирование методом Монте-Карло термического отжига в металлах.// 4 Всероссийский семинар "Моделирование неравновесных систем". Тезисы докладов, Красноярск. 2001.-С.26-27.

144. Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л. Моделирование методом Монте-Карло термического отжига каскада столкновений в меди.// 3. международная конференция "Радиационно-термические эффекты и процессы в неорганических материалах". Тезисы докладов, Томск. 2002.- С.42-44.

145. GafnerJ.J., Gafner S.L. Model of defects evolution in ion-irradiated fcc-metals. // The 2-d Russia-Chineese School-Seminar "Fundamental problems and modern technologies of material science". Book of abstracts, Barnaul. 2002. - P. 15-16.

146. Gafner J J., Gafner S.L. Monte-Carloes s imulation thermal annealing in Cu. // The 2-d Russia-Chineese School-Seminar "Fundamental problems and modern technologies of material science". Book of abstracts, Barnaul.- 2002.- P. 16-17.

147. Гафнер Ю.Я., Гафнер C.JI. Моделирование термического отжига высокоэнергетического каскада в меди.// 5 Всероссийский семинар "Моделирование неравновесных систем". Тезисы докладов, Красноярск. 2002.- С.44-45.

148. Гафнер Ю.Я., Гафнер C.JI. Компьютерная модель эволюции дефектной микроструктуры в облученных ГЦК-металлах.// 5 Всероссийский семинар "Моделирование неравновесных систем". Тезисы докладов, Красноярск. -2002.- С.46-47.

149. Гафнер C.JI., Гафнер Ю.Я. Модель эволюции дефектных структур в облученных ГЦК-металлах.// Международная научно-техническая конференция «Тонкие пленки и слоистые структуры». Материалы конференции, часть 2. -Москва. 2002. - С. 184-186.

150. Результаты исследования обсуждались на "1. International Congress on

151. Radiation Physic, High Current Electronics and Modification of Materials",1. Зав. кафе/физики и 1 » л я. я. ~ж~1. Проректо. по HP и IV1. Г.С. Сурвилло1. Л.М. Кушнир