Приборы и техника эксперимента, 2021, № 2, стр. 132-138

СПЕКТРОМЕТР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ КРИСТАЛЛОВ МЕТОДОМ ДИФРАКЦИИ СИНХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА УГЛЫ, БЛИЗКИЕ К ОБРАТНЫМ

П. В. Гурьева a*, Н. В. Марченков ab, А. Н. Артемьев a, Н. А. Артемьев c, А. Д. Беляев a, А. А. Демкив a, В. А. Шишков b

a Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
123182 Москва, пл. Академика Курчатова, 1, Россия

b Федеральный научно-исследовательский центр “Кристаллография и фотоника” РАН
119333 Москва, Ленинский просп., 59, Россия

c KLA Corporation
95032 Milpitas, Technology Drive, 3, CA, USA

* E-mail: poli.b3@gmail.com

Поступила в редакцию 05.08.2020
После доработки 26.08.2020
Принята к публикации 07.09.2020

Аннотация

Спектрометр разработан для экспериментальной станции EXAFS-D Курчатовского источника синхротронного излучения в НИЦ “Курчатовский институт” в целях прецизионного измерения относительных вариаций постоянной решетки монокристаллов. Спектрометр позволяет регистрировать малые (до 3 · 10–7) относительные изменения параметра решетки, которые могут возникать при нарушении стехиометриометрического состава материала или в результате эффектов, вызванных внешними воздействиями, например, обратного пьезоэффекта. Основным методом, реализуемым на спектрометре, является метод дифракции рентгеновского излучения в геометрии, близкой к геометрии “обратного рассеяния”, на углы вплоть до 179.5°. Использование синхротронного источника обеспечивает возможность выбора длины волны излучения, что необходимо для настройки геометрии дифракции, близкой к обратной. Конфигурация спектрометра позволяет одновременно с измерением вариации параметра решетки осуществлять картирование элементного состава по поверхности кристалла.

DOI: 10.31857/S0032816221010274

Список литературы

  1. Андреев И.А. // Журнал техн. физики. 2004. Т. 74. № 9. С. 1.

  2. Iwataki T., Ohsato H., Tanaka K., Morikoshi H., Sato J., Kawasaki K. // J. European Ceramic Society. 2001. V. 21. P. 1409. https://doi.org/10.1016/S0955-2219(01)00029-2

  3. Roshchupkin D.V., Irzhak D.V., Roshchupkina E.D., Buzanov O.A. // Crystallography Reports. 2004. V. 49. Suppl. 1. P. S80.

  4. Каурова И.А., Кузьмичева Г.М., Рыбаков В.Б., Дубовский А.Б. Неорганические материалы. 2010. Т. 46. № 9. С. 1100.

  5. Stade J., Bohaty L., Hengst M., Heimann R.B. // Crystal Research and Technology. 2002. V. 37. № 10. P. 1113. https://doi.org/10.1002/15214079(200210)37:10<1113::AID-CRAT1113>3.0.CO;2-E

  6. Kong H., Wang J., Zhang H., Yin X., Zhang S., Liu Y., Cheng X., Gao L., Hu X., Jiang M. // J. Crystal Growth. 2003. V. 254. P. 360. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(03)01106-0

  7. Xin Y., Jiyang W., Huaijin Z., Shaojun Z., Rongjiang H., Tingxiou C. // Jpn. J. Appl. Phys. 2002. V. 41. Pt. 1. № 12. P. 7419. https://doi.org/10.1143/JJAP.41.7419

  8. Haussuhl S., Bohaty L., Becker P. // Appl. Phys. A. 2006. V. 82. P. 495. https://doi.org/10.1007/s00339-005-3443-6

  9. Kaminskii A.A., Mill B.V., Khodzhabagyan G.G., Konstantinova A.F., Okorochkov A.I., Silvestrova I.M. // Phys. Status Solidi A. 1983. V. 80. P. 387. https://doi.org/10.1002/pssa.2210800142

  10. Buzanov O., Didenko I.S., Kozlova N.S., Zabelina E.V. // Moldavian J. Phys. Sci. 2006. V. 5. № 1. P. 33.

  11. Кузьмичева Г.М., Каурова И.А., Рыбаков В.Б., Дубовский А.Б., Куссон А., Захарко О. // Кристаллография. 2010. Т. 55. № 6. С. 1126.

  12. Кузьмичева Г.М., Захарко О., Тюнина Е.А., Рыбаков В.Б., Каурова И.А., Доморощина Е.Н., Дубовский А.Б. // Кристаллография. 2009. Т. 54. № 2. С. 303.

  13. Благов А.Е., Марченков Н.В., Писаревский Ю.В., Просеков П.А., Ковальчук М.В. // Кристаллография. 2013. Т. 58. № 1. С. 49. https://doi.org/10.7868/S0023476113010050

  14. Марченков Н.В., Куликов А.Г., Аткнин И.И., Петренко А.А., Благов А.Е., Ковальчук М.В. // Успехи физ. наук. 2019. Т. 189. № 2. С. 187. https://doi.org/10.3367/UFNr.2018.06.038348

  15. Fukuda T., Takeda H., Shimamura K., Kawanaka H., Kumatoriya M., Murakami S., Sato J., Sato M. // 1998 IEEE – EIT Int. Freguency Control Symp. and Exhibition. 1988. P. 315. https://doi.org/10.1109/ISAF.1998.786697

  16. Mill B.V., Pisarevsky Yu.V. // IEEE – EIA Int. Frequency Control Symp. and Exhibition. 2000. P. 133. https://doi.org/10.1109/FREQ.2000.887343

  17. Bohm J., Chilla E., Flannery C., Frohlich H.-J., Hauke T., Heimann R.B., Hengst M., Straube U. // J. Crystal Growth. 2000. V. 216. Issues 1–4. P. 293. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(00)00440-1

  18. Irzhak D., Roshchupkin. D. // Appl. Cryst. 2018. V. 51. P. 1174. https://doi.org/10.1107/S1600576718009184

  19. Gureva P.V., Marchenkov N.V., Artemev A.N., Artemiev N.A., Belyaev A.D., Demkiv A.A., Shishkov V.A. // J. Appl. Cryst. 2020. V. 53. P. 734. https://doi.org/10.1107/S1600576720005154

  20. Доморощина Е.Н., Дубовский А.Б., Кузьмичева Г.М., Семенкович Г.В. // Неорганические материалы. 2005. Т. 41. № 11. С. 1378.

  21. Дубовский А.Б., Тюнина Е.А., Доморощина Е.Н., Кузьмичева Г.М., Рыбаков В.Б. // Неорганические материалы. 2008. Т. 44. № 5. С. 601.

  22. Каурова И.А., Кузьмичева Г.М., Кауссон А. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2014. № 7. С. 5. https://doi.org/10.7868/S0207352814070087

  23. Gorfman S., Schmidt O., Pietsch U., Becker P., Bohaty L. // Z. Kristallogr. 2007. V. 222. P. 396. https://doi.org/10.1524/zkri.2007.222.8.396

  24. Рощупкин Д.В., Иржак Д.В., Пунегов Д.В. // Изв. РАН. Серия физическая. 2008. Т. 72. № 2. С. 201.

  25. Schmidt O., Gorfman S., Pietch U. // Cryst. Res. Technol. 2008. V. 43. № 11. P. 1126. https://doi.org/10.1002/crat.200800335

  26. Ковальчук М.В., Благов А.Е., Куликов А.Г., Марченков Н.В., Писаревский Ю.В. // Кристаллография. 2014. Т. 59. № 6. С. 950. https://doi.org/10.7868/S0023476114060149

  27. Куликов А.Г., Благов А.Е., Марченков Н.В., Ломонов В.А., Виноградов А.В., Писаревский Ю.В., Ковальчук М.В. // Письма в ЖЭТФ. 2018. Т. 107. № 9. С. 684. https://doi.org/10.7868/S0370274X18100119

  28. Kulikov A.G., Blagov A.E., Ilin A.S., Marchenkov N.V., Pisarevsky Yu.V., Kovalchuk M.V. // J. Appl. Phys. 2020. V. 127. P. 065106. https://doi.org/10.1063/1.5131369

  29. Gorfman S., Schmidt O., Ziolkowski M., Kozierowski M., Pietsch U. // Appl. Phys. 2010. V. 108. P. 064911. https://doi.org/10.1063/1.3480996

  30. Graeff W., Materlik G. // Nucl. Instrum. and Methods. 1982. V. 195. P. 97. https://doi.org/10.1016/0029-554X(82)90764-9

  31. Verbeni R., Sette F., Krisch H., Bergmann U., Gorges B., Halcoussis C., Martel K., Masciovecchio C., Ribois J.F., Ruocco G., Sinn H. // J. Synchrotron Rad. 1996. V. 3. P. 62. https://doi.org/10.1107/S0909049595015883

  32. Sette F., Ruocco G., Krisch M., Bergmann U., Masciovecchio C., Mazzacurati V., Signorelli G., Verbeni R. // Phys. Rev. Lett. 1995. V. 75. P. 850. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.75.850

  33. Colella R., Luccio A. // Opt. Commun. 1984. V. 50. P. 41. https://doi.org/10.1016/0030-4018(84)90009-9

  34. http://kcsni.nrcki.ru/pages/en/source/index.shtml

  35. Freund A., Schneider J. // J. Crystal Growth. 1972. V. 13/14. P. 247. https://doi.org/10.1016/0022-0248(72)90163-7

  36. Резвов В.А., Артемьев А.Н., Демкив А.А., Валентинов А.Г., Забелин А.В., Ковачев Г.А., Корчуганов В.Н., Крылов Ю.Н., Юпинов Ю.Л. // ПТЭ. 2008. № 2. С. 47.

  37. Artemiev A.N., Krupin S.V., Podshibyakin V.D., Kharitonov A.D. // Nucl. Instrum. and Methods. 1991. V. A308. P. 459. https://doi.org/10.1016/0168-9002(91)90694-L

  38. Марченков Н.В., Чуховский Ф.Н., Благов А.Е. // Кристаллография. 2015. Т. 60. № 2. С. 194. https://doi.org/10.7868/S0023476115020198

  39. Honnicke M.G., Cusatis C. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. V. 38. P. A73. https://doi.org/10.1088/0022-3727/38/10A/014

Дополнительные материалы отсутствуют.