Микроскопическое исследование поверхности радиационно-термически окисленного бериллия

Abstract

Методом атомно-силовой микроскопии изучена морфология поверхности металлического бериллия до и после радиационно-термической обработки в водной среде при температурах 473…773 K при воздействии гамма-квантов. Показано, что радиационно-термическая модификация рельефа поверхности бериллия сопровождается формированием оксидных структур, дефектность которых определяется температурой и временем облучения. Особенности поверхностных структур показывают, что сформированные сплошные оксидные слои, объединенные в кластеры, по сравнению с тонкими оксидными пленками преимущественно состоят из наночастиц больших размеров разного типа. По ИК-спектрам отражения прослежено формирование оксидных слоев в зависимости от времени облучения и установлена неоднородность их структур. Выявлено, что формирование сплошных оксидных слоев приводит к уменьшению поверхностной электропроводимости бериллия на ~ 4 порядка.

Методом атомно-силової мікроскопії вивчена морфологія поверхні металевого берилію до і після радіаційно-термічної обробки у водному середовищі при температурах 473...773 K під впливом гамма- квантів. Показано, що радіаційно-термічна модифікація рельєфу поверхні берилію супроводжується формуванням оксидних структур, дефектність яких визначається температурою і часом опромінення. Особливості поверхневих структур показують, що сформовані суцільні оксидні шари, які об'єднані в кластери, порівняно з тонкими оксидними плівками, переважно складаються з наночасток великих розмірів різного типу. За ІЧ-спектрами відображення простежено формування оксидних шарів в залежності від часу опромінення і встановлена неоднорідність їх структур. Виявлено, що формування суцільних оксидних шарів призводить до зменшення поверхневої електропровідності берилію на ~ 4 порядки.

The morphology of the surface of metallic beryllium was studied before and after radiation-thermal treatment in a water environment at temperatures of 473…773 K by influence of gamma quanta by atomic-force microscopy. It is shown that the radiation-thermal modification of the surface of beryllium is accompanied by the formation of oxide structures, defects, which are determined by the temperature and time of irradiation. Features of surface structures show that formed whole oxide layers combined in clusters, as compared with thin oxide films mainly consist of nanoparticles of larger sizes of different types. The formation of oxide layers depending on the time of exposure was tracked by IR - reflection spectra and determined heterogeneity of their structures. It was revealed that the formation of whole oxide layers lead to increase of surface conductivity of beryllium by ~ 4 orders.