Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Работа выхода грани (110)w в присутствии атомов ниобия

В настоящее время разработан и в достаточной степени понятен термоэмиссионный преобразователь (ТЭП) ядерной энергии с ядерным горючим в качестве источника тепловой энергии [1]. Одним из путей улучшения параметров ТЭП является разработка и применение новых материалов для электродов преобразователя. Вместе с тем следует обращать внимание на проблему совместимости различных материалов, в том числе на возможность влияния материала коммутационной перемычки между эмиттером и коллектором ТЭП на эмиссионные характеристики эмиттера. Такое влияние возможно вследствие массопереноса материала коммутационной перемычки на рабочую поверхность эмиттера в режиме генерации. В данной работе представлены результаты исследований влияния атомов ниобия (Nb) на эмиссионные свойства грани (110) монокристалла вольфрама (W).

Исследования проведены в сверхвысоковакуумной установке [2] с остаточным давлением в рабочем объеме P ~ 10-11мм.рт.ст. Установка обеспечивает перемещение и вращение исследуемого образца внутри камеры, нагрев его до 2500К, измерение температуры образца пирометром и термопарой WR-5/20. Контроль чистоты поверхности образца и измерения степени покрытия ниобием эмиттера из W(110) проводились Оже-анализатором типа «цилиндрическое зеркало» и спектроскопией полного тока (СПТ), описанного в [3]. Определение работы выхода φ поверхности образца производилось методом контактной разности потенциалов (КРП) в варианте Андерсона [4]и методом полного тока.

Образец для лабораторных исследований (чашечка O16 мм) изготовлен из монокристаллического (грань (110) с ориентацией ~ 40?) вольфрама. В качестве источника Nb использовался переплавленный в вакууме кусочек ниобиевой проволоки технической чистоты. Ниобий наносился на центральную часть образца в виде полоски, шириной 3 мм и толщиной от долей монослоя до 5 монослоев включительно.

Получена количественная зависимость изменения работы выхода ∆φ грани (110) W от степени покрытия θ ниобием (рис. 1). Максимальное значение ∆φ = 0,38 эВ соответствовало монослойному ниобиевому покрытию на поверхности образца.

Обнаружено, что при отжиге пленок Nb на грани (110)W различной исходной толщины (от θ0 ~ 0,7 до 5 монослоев включительно) после растворения Nb в W и охлаждения образца ниже 500K происходит значительное снижение φ поверхности при достижении степени покрытия θ ~ 0,7 (максимальное

∆φ = 0,67 эВ), которое существенно отличается от калибровочного значения (рис. 1).

Во всех интересуемых случаях были сняты СПТ в области ускоряющих напряжений от 0 до 100 В. Представленные на рисунке 2 спектры для наглядности смещены по оси ординат (кроме спектров 4 и 5) и показаны только участки в области энергий о 0 до 50 В.

Характерная особенность спектров – это наличие трех максимумов, величина и положение которых зависит от состава и свойства поверхности. Первый пик находится непосредственно за областью кривой задержки и максимум его приходится примерно в районе КРП. В [5,6] указывают на то, что первый пик в СПТ может служить хорошим индикатором как нарушения структурной однородности (например, вследствие загрязнения), так и изменения φ. Второй и третий пики меняются меньше по величине, но энергетическое положение их более чувствительно к зонной структуре приповерхностных слоев. Например, второй пик в случае чистого W и Nb (кривые 5 и 4 рис. 2) имеет смещение относительно друг друга, а в случае неполного покрытия поверхности W ниобием с θ = 0,32 (кривая 8, рис. 2) этот пик становится широким, с пологой вершиной и напоминает суперпозицию пиков, соответствующих чистым поверхностям W и Nb. Третий пик заметно реагирует на процесс растворения Nb в W изменением своего местоположения.

По данным спектроскопии полного тока (рис. 2) и коэффициенту отражения тепловых электронов (рис. 3) наблюдаемое изменение φ при растворении Nb в W объяснено образованием на поверхности образца некоторой конфигурации атомов Nb – W, электронная структура которой близка к структуре сплава в приповерхностной области. При θ ~ 0,7 влияние «изолированных» атомов W, продиффундировавших на поверхность, наибольшее, что проявляется в разуплотнении сплошной структуры пленки островков ниобия. Совпадение после отжиговой зависимости ∆φ(θ) с калибровочной кривой в области θ < 0,6 объяснено слиянием одиночных атомов W в островки с собственной структурой и восстановлением плотности пленок в ниобиевых островках. При θ > 0,8 концентрация атомов Nb настолько высока, что действие одиночных поверхностных атомов W

практически не сказывается на плотность пленки ниобия, поэтому изменение работы выхода

∆φ(θ) точно следует калибровочной зависимости.

Десорбционные эксперименты показали, что при Т = 1900К и менее испарение Nb с эмиттера не происходит. Заметное испарение Nb с W начинается при Т= 2150К (рис. 4), когда за время более трех часов контролируемое значение работы выхода при испарении Nb изменяется на 0,29 эВ. Найденное нами значение энергии десорбции Nb с W равно Едес= 7,3 эВ. Это значение практически совпадает с энергией сублимации Nb, равное Есуб= 7,37 эВ. Для полного удаления Nb с поверхности W необходима длительная (более 1 ч) термообработка при Т ~ 2500К.

Иллюстрации к статье

Степень покрытия, θ

Изменение работы выхода, эВ

Ток через образец, отн.ед

Сдвиг энергии, В

Рис. 1. Изменение работы выхода грани (110) W

от степени покрытия θ поверхности ниобием.

1- до отжига, 2- после отжига (исходная θ > 1)

Коэффициент отражения

Рис. 2. Спектры полного тока поверхности (110) W c пленками Nb (2,4,6,8- без отжига, 1,3,7,9,10 – после отжига). 5-чистая грань (110) W, 4 –чистая пленка Nb (5 монослоев) на грани (110) W.

1 – θ 0,85; 2- 0,81; 3- 0,53; 6- 0,9; 7- 0,75; 8- 0,32;

В

э

9- 0,96; 10- 0,56. θ =I/I 0 (отношение интенсивностей Оже – сигнала субслоя и монослоя).

Изменение работы выхода,

Рис. 3. Изменение работы выхода, коэффициента отражения, положения третьего пика СПТ от степени покрытия θ грани (110) W ниобием.

  1. до отжига, 2 – после отжига монослойной пленки ниобия

Напряжение, В Степень покрытия, θ

Рис. 4. Изменение работы выхода молибденового коллектора со временем при осаждении на него Nb, десорбированного с грани (110) W при 2150 К

Изменение работы выхода, эВ

Время, мин

ЛИТЕРАТУРА

  1. Физические основы термоэмиссионного преобразования энергии /Под ред. Стаханова И.П. – М.: Атомиздат, 1973. – 374 с.
  2. Бекмухамбетов Е.С., Джаймурзин А.А., Иманбеков Ж.Ж., Кутепов В.В., Склонин С.В. Установка для исследования поверхности твердых тел и результаты изучения адсорбции кислорода на грани (110)W. Препринт ИЯФ АН КазССР, Алма-Ата, 1988, №88-05, - 62 с.
  3. Силантьев В.И., Шевченко Н.А., Меламед Б.Я. Контроль чистоты поверхности монокристаллического вольфрама с помощью спектроскопии полного тока. – Укр.физ.жур., 1979, т.24, №8, с.1227-1229
  4. Anderson P.A. The Contact Difference of Potential between Tungsten and Barium. – Phys.Rev., 1935, v.47, p.958-964.
  5. Дегтяр И.Я., Меламед Б.Я., Силантьев В.И., Шевченко Н.А. – Поверхность, 1982, №8, с.55.
  6. Бекмухамбетов Е.С., Джаймурзин А.А., Иманбеков Ж.Ж., Склонин С.В. – ХХ Всесоюзная конференция по эмиссионной электронике (тезисы докладов), Киев, 1987, т.1, с.153.

 

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.