Введение
ГЛАВА 1. Методы электронной и оптической микроскопии в исследованиях микроструктуры АМС 14
1.1. Структура аморфных металлических сплавов и задачи электронно-оптических исследований (обзор литературы) 16
1.1.1. Локальная структура АМС 17
1.1.2. Субструктурные неоднородности. Столбчатое, сеточное строение АМС 21
1.1.3. Типы реакций кристаллизации в аморфных сплавах 26
1.1.4. Электронно-микроскопические исследования структуры аморфных материалов 32
1.2. Математическое описание процессов формирования изображений в электронной и оптической микроскопии 39
1.3. Особенности ВРЭМ исследований АМС 46
1.4. Методики электронно-микроскопических исследований микроструктуры АМС 53
1.4.1. Методика светлопольной электронной микроскопии 53
1.4.2. Методика темнопольной электронной микроскопии 55
1.4.3. Методика малоуглового рассеяния электронов 59
ГЛАВА 2. Комплекс программно-аппаратных вычислительных и моделирующих средств для обработки информации в электронной и оптической микроскопии аморфных сплавов 64
2.1. Архитектура комплекса, аппаратные средства 64
2.2. Программное обеспечение комплекса: архитектура и функции 68
2.3. Предварительная обработка и улучшение изображений 73
2.4. Спектральный анализ микроскопических изображений 77
2.4.1. Цифровой метод вычисления периодограмм 78
2.4.2. Оптико-цифровой спектральный анализ 79
2.4.3. Анализ спектров изображений 81
2.4.4. Программная реализация процедуры аппроксимации спектральных плотностей электронно-оптических изображений 89
2.5. Фильтрация электронно-оптических изображений 91
2.5.1. Пространственная фильтрация изображений 91
2.5. 2. Пространственно-частотная фильтрация изображений 99
2.6. Система морфологического анализа микроскопических изображений 108
Основные результаты главы 116
ГЛАВА 3. Исследование структуры и ее упорядочений в аморфных сплавах методами высокоразрешающей электронной микроскопии 118
3.1. Препарирование образцов для ВРЭМ исследований аморфных сплавов 119
3.2. Нанокристаллы и упорядоченные области в структуре аморфных сплавов состава FeNiSiB 126
3.3. Структурная релаксация и кристаллизация аморфных сплавов FeNiSiB при "in situ" нагреве в электронном микроскопе 143
3.4. Расшифровка структуры локальных областей упорядочения аморфных сплавов FeNiSiB 152
3.5. Моделирование структуры аморфного железа, никеля и сплавов Fe80B2o, Fe75B25 158
3.6. Моделирование ВРЭМ изображений структуры аморфных сплавов 161
Основные результаты главы 169
ГЛАВА 4. Исследование длинноволновых неоднородностей в аморфных сплавах и их корреляционно-спектральных характеристик в процессах структурной релаксации и кристаллизации 171
4.1. Стохастическая микроструктура и "сетка" в АМС 171
4.2. Электронно-микроскопические исследования "сетки" на примере изучения динамики сеточного строения в процессе отжига аморфных Co-Ni-P пленок 175
4.3. Исследование динамики "сеточных" структур в процессах структурной релаксации АМС методом случайных секущих 180
4.3.1. Метод случайных секущих 180
4.3.2. Программная реализация метода секущих 181
4.3.3. Исследования динамики сеточных структур в аморфном сплаве Со - Р при изменении концентрации металлоида 184
4.3.4. Исследования динамики сеточных структур в аморфных сплавах при облучении образцов -квантами и термовоздействии 187
4.4. Длинноволновые субструктурные неоднородности в АМС 190
4.5. Корреляционно-спектральные модели неоднородностей в АМС 196
4.5.1. Однородные случайные поля 197
4.5.2. Аналитические выражения для спектральных плотностей и корреляционных функций 199
4.6. Процедура идентификации корреляционно-спектральных характеристик неоднородностей в АМС и ее программная реализация 208
4.7. Идентификация спектральных плотностей и корреляционных функций длинноволновых неоднородностей в АМС 218
Основные результаты главы 232
ГЛАВА 5. Исследование крупномасштабных неоднородностей на поверхности АМС. Базы данных по микроструктуре АМС 234
5.1. Электронно-микроскопические исследования неоднородностей на поверхности АМС 235
5.1.1. Электронно-микроскопические исследования неоднородностей на поверхности аморфных пленок 235
5.1.2. Электронно-микроскопические исследования неоднородностей на поверхности быстрозакаленных АМС 240
5.2. Оптические исследования микрорельефа быстрозакаленных АМС 244
5.2.1. Методы наблюдения технологического микрорельефа быстрозакаленных сплавов с использованием оптической микроскопии 244
5.2.2. Оптические исследования технологического микрорельефа быстрозакаленных АМС 255
5.3. Формирование естественного микрорельефа поверхности быстрозакаленных аморфных лент 262
5.4. Проектирование и ведение пользовательских баз данных по электронно-оптическим изображениям АМС 270
Основные результаты главы 278
ГЛАВА 6. Моделирование микроскопических изображений аморфных сплавов 280
6.1. Моделирование изображений нанокристаллов в структуре АМС 280
6.1.1. Моделирование функций пропускания атомных монослоев 281
6.1. 2. "Толстые" образцы. "Слоевой метод" 284
6.2. Моделирование изображений атомных кластеров и длинноволновых неоднородностей в структуре АМС 286
6.2.1. Моделирование функций пропускания объектов в виде случайных полей с заданной спектральной плотностью 287
6.2.2. Моделирование изображений атомных кластеров в АМС 292
6.2.3. Моделирование изображений "сеточных" структур в АМС 294
6.3. Моделирование изображений субструктурных длинноволновых неоднородностей в АМС 296
6.4. Моделирование неоднородностей оптического диапазона в АМС 299
6.5. Моделирование оптических систем электронных и оптических микроскопов 307
6.5.1. Алгоритм расчета элементарного оптического каскада 307
6.5.2. Алгоритм и результаты моделирования на ЭВМ многокаскадной оптической системы 314
6.5.3. Коррекция частотной характеристики оптической системы в методе дефокусировки 317
Основные результаты главы 323
Заключение 324
Литература 327
