Введение
ГЛАВА 1. Модификация конструкционных, инструментальных и композиционных материалов 1.1 Традиционные методы модификации поверхности материалов 12
1.1.1 Химико-термическая обработка материалов 12
1.1.2 Лазерная обработка 13
1.1.3 Ионная имплантация 16
1.2 Эффект дальнодействия при различных видах энергетического воздействия 19
1.2.1 Экспериментальные результаты, свидетельствующие о существовании эффекта дальнодействия 19
1.2.2 Модельные представления эффекта дальнодействия 21
1.3 Модификация структуры и свойств кристаллических и аморфных
материалов после обработки их в низкоэнергетической плазме тлеющего
разряда 25
1.3.1 Процессы, протекающие в плазме тлеющего разряда, и ее основные характеристики 25
1.3.2 Взаимодействие плазмы с поверхностью твердого тела 31
1.3.3 Формирование поверхностного нанорельефа при селективном травлении в плазме тлеющего разряда 35
1.3.4 Осаждение металлов при ионно-плазменной обработке 39
1.4 Заключение 39
ГЛАВА 2. Методика обработки материалов в низкоэне- гетической плазме тлеющего разряда и экспериментальные методы их исследования 41
2.1 Объекты исследований 41
2.1.1 Выбор металлических образцов для исследования изменения структуры после облучения в плазме тлеющего разряда 41
2.1.2 Выбор стекол для нанесения тонких пленок, содержащих золото, с последующей их плазменной обработкой для формирования в них нано-частиц золота 43
2.1.3 Получение тонких пленок на подложках натрий-кальциевого силикатного стекла 44
2.1.4 Получение тонких пленок SiO2+Au на подложке из кварцевого стекла c помощью осаждения, ассистируемого ионным облучением 45
2.2 Плазменная установка для модификации материалов 47
2.3 Методы анализа структуры и состава образцов 49
2.3.1 Просвечивающая электронная микроскопия 49
2.3.2 Спектрометрия резерфордовского обратного рассеяния 50
2.3.3 Спектрофотометрия 51
2.3.4 Атомно-силовая микроскопия 51
2.4 Заключение 52
ГЛАВА 3. Модификация структуры армко-железа и быстрорежущих сталей под действием плазмы тлеющего разряда 53
3.1 Модификация структуры армко-железа под действием плазмы тлеющего разряда 53
3.2 Модификация структуры материалов с исходно высокой плотностью дислокаций 64
3.2.1 Модификация структуры продеформированного сжатием до 64 =60% армко-железа, подвергнутого плазменной обработке .
3.2.2 Модификация структуры быстрорежущих сталей, подвергнутых 66 обработке в низкоэнергетической плазме тлеющего разряда
3.3 Выводы 75
ГЛАВА 4. Модель развития процессов самоорганизации и образования наноструктур в металлических кристаллах при низкоэнергетической плазменной обработке 77
4.1 Методы компьютерного моделирования взаимодействия заряженных частиц с твердыми телами и процессы самоорганизации в них 77
4.2 Исследование скорости кооперативных смещений методом молекулярной динамики 84
4.3 Волновая природа эффекта дальнодействия 98
4.4 Развитие процессов самоорганизации в кристаллических телах 104
4.5 Выводы 110
ГЛАВА 5. Формирование и модификация наночастиц золота в стеклах при облучении в низкоэнергетической плазме тлеющего разряда 113
5.1 Применение композиционных материалов, содержащих металлические наночастицы, в электронике и оптике 113
5.2 Современные методы получения и модификации металлических наночастиц в композиционных материалах 115
5.3 Обработка тонких пленок, содержащих золото, на стеклянных под
ложках в низкоэнергетической плазме тлеющего разряда 123
5.3.1 Моделирование процессов взаимодействия ионов плазмы с поверхностью тонких пленок SiO2+Au 123
5.3.2 Исследование поверхности тонких пленок, подвергнутых плазменной обработке 126
5.3.3 Экспериментальные наблюдения появления селективных спектральных полос поглощения после плазменной обработки 129
5.3.4 Теоретические подходы анализа спектров поглощения тонких пленок с металлическими наночастицами, сформированными на оптическом ма-териале .
5.4 Выводы 138
Заключение 140
Библиографический список использованной литературы 142
