Наноматериалы: синтез нанокристаллических порошков и получение компактных нанокристаллических материалов. Миттова И.Я - 31 стр.

                                  31

раздела значительно выше, чем предполагали ранее. В частности, мето-
дом рентгеновской дифракции было проведено детальное сравнительное
изучение структуры крупнозернистого палладия и нанокристаллического
палладия nc-Pd, полученного испарением с последующей конденсацией.
Было установили, что наблюдаемое уширение дифракционных отражений
nc-Pd обусловлено малым размером кристаллитов и напряжениями в зёр-
нах или на границах раздела зёрен, а не газоподобной структурой зерно-
граничной фазы или большим количеством вакансий в зёрнах. Примене-
ние электронной микроскопии высокого разрешения показало, что в на-
номатериалах, как и в обычных поликристаллах, атомы границ раздела
находятся под влиянием только двух соседних кристаллитов. Поры были
обнаружены только в тройных стыках, а не по всей протяженности границ
раздела; плотность атомов в межкристаллитных границах оказалась прак-
тически такой же, как в кристаллитах.
      Эти результаты показывают, что сразу после получения компактно-
го образца границы зёрен в nc-Pd находятся в неравновесном состоянии с
малым ближним порядком. Это состояние нестабильно даже при комнат-
ной температуре и в течение 120 – 150 дней переходит в более упорядо-
ченное состояние с одновременным увеличением размера кристаллитов от
12 до 25 – 80 нм. Координационное число атомов, расположенных по гра-
ницам раздела, в состаренном nc-Pd, близко к таковому в крупно-
зернистом поликристаллическом палладии.
      Действительно, границы раздела компактированных нанокристал-
лических материалов могут содержать три типа дефектов:
      - отдельные вакансии;
      -вакансионные агломераты или нанопоры, образующиеся в тройных
стыках кристаллитов;
      -большие поры на месте отсутствующих кристаллитов.
      Эти дефекты являются структурными элементами границ раздела с
уменьшенной плотностью.

          2.Исследование наноматериалов методом аннигиляции
                                позитронов
      Наиболее эффективным, чувствительным и надежным методом изу-
чения свободных объёмов в нанокристаллических компактированных ма-
териалах является аннигиляция позитронов. Этот метод наиболее пер-
спективен для изучения электронной структуры твёрдого тела с точечны-
ми, линейными и объёмными дефектами. Он чувствителен к очень мало-
му содержанию дефектов в твёрдом теле — от 10-6 до 10-3 дефектов на
атом. Благодаря захвату дефектами твёрдого тела, позитроны успешно
используются для анализа границ раздела в наноструктурных веществах.
Длина свободного пробега (диффузии) позитрона в бездефектном иде-
альном кристаллическом твёрдом теле составляет около 100 нм, т. е. пре-
вышает размер частиц или зёрен нанокристаллического вещества. Поэто-
му после термализации, т. е. торможения, позитрон, как правило, захва-