npeЯдерная физика и инжинирингNuclear Physics and Engineering2079-56292079-5637МИФИ10.56304/S2079562923030193PBYJGZnpe-362Research ArticleРадиационная стойкость материалов и аппаратурыRadiation Resistance of Materials and EquipmentТЕРМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ ИОННО-ИНДУЦИРОВАННОГО КОНУСООБРАЗНОГО РЕЛЬЕФА НА ПОВЕРХНОСТИ И МИКРОСТРУКТУРЫ УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТОГО ВОЛЬФРАМА, ПОЛУЧЕННОГО ДЕФОРМАЦИОННЫМ НАНОСТРУКТУРИРОВАНИЕМThermal Stability of Ion-Induced Cone-Shaped Relief on the Surface and Microstructure of Ultrafine-Grained Tungsten Obtained by Deformation NanostructuringХисамовР. Х.KhisamovR. Kh.r.khisamov@mail.ruАндриановаН. Н.AndrianovaN. N.r.khisamov@mail.ruБорисовА. М.BorisovA. M.r.khisamov@mail.ruОвчинниковМ. А.OvchinnikovM. A.r.khisamov@mail.ruТимиряевР. Р.TimiryaevR. R.r.khisamov@mail.ruМусабировИ. И.MusabirovI. I.r.khisamov@mail.ruМулюковР. Р.MulyukovR. R.r.khisamov@mail.ruИнститут проблем сверхпластичности металлов, Российская академия наукРоссияInstitute for Metals Superplasticity Problems of the Russian Academy of SciencesRussian FederationМосковский авиационный институт (Национальный исследовательский университет); Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский Государственный Университет им. М.В. ЛомоносоваРоссияMoscow Aviation Institute (National Research University); Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow State UniversityRussian FederationМосковский авиационный институт (Национальный исследовательский университет); Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова; Московский государственный технологический университет “СТАНКИН”РоссияMoscow Aviation Institute (National Research University); Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow State University; Moscow State Technological University “Stankin”Russian FederationНаучно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский Государственный Университет им. М.В. ЛомоносоваРоссияSkobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow State UniversityRussian Federation202416122024153232239Copyright © Хисамов Р.Х., Андрианова Н.Н., Борисов А.М., Овчинников М.А., Тимиряев Р.Р., Мусабиров И.И., Мулюков Р.Р., 20242024Хисамов Р.Х., Андрианова Н.Н., Борисов А.М., Овчинников М.А., Тимиряев Р.Р., Мусабиров И.И., Мулюков Р.Р.Khisamov R.K., Andrianova N.N., Borisov A.M., Ovchinnikov M.A., Timiryaev R.R., Musabirov I.I., Mulyukov R.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://npe.elpub.ru/jour/article/view/362

Представлены результаты исследования влияния деформационного наноструктурирования на образование конусообразного рельефа на поверхности ультрамелкозернистого вольфрама со средним размером зерен 300 нм при высокодозном облучении ионами аргона с энергией 30 кэВ. Изучена термическая стабильность полученного конусообразного рельефа на поверхности и ультрамелкозернистой структуры в объеме вольфрама при нагреве до 1400°С. Проведены измерения микротвердости.

The results of the study of the effect of deformation nanostructuring on the formation of a cone-shaped relief on the surface of ultrafine-grained tungsten with an average grain size of 300 nm under high-fluence irradiation with argon ions with an energy of 30 keV are presented. The thermal stability of the resulting cone-shaped relief on the surface and the ultrafine-grained structure in the volume of tungsten under heating up to 1400°C has been studied. Changes of microhardness were measured.

вольфрамдеформационное наноструктурированиеультрамелкозернистая структураионное облучениеконусытермическая стабильностьмикротвердостьtungstendeformation nanostructuringultrafine-grained structureion irradiationconesthermal stabilitymicrohardnessРабота А.М. Борисова поддержана РНФ (проект № 21-79-30058), работа Р.Х. Хисамова, И.И. Мусабирова, Р.Р. Тимиряева и Р.Р. Мулюкова выполнена в рамках государственного задания Института проблем сверхпластичности металлов РАН. Электронно-микроскопические исследования проведены на оборудовании ЦКП “Структурные и физико-механические исследования материалов” ИПСМ РАН.ReferencesPhilips V. // J. Nucl. Mater. 2011. V. 415. P. S2. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2011.01.110Philips V. // J. Nucl. Mater. 2011. V. 415. P. S2. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2011.01.110Jiang W. et al. // J. Nucl. Mater. 2021. V. 550. P. 152905. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2021.152905Jiang W. et al. // J. Nucl. Mater. 2021. V. 550. P. 152905. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2021.152905Martynenko Yu.V., Nagel M.Yu. // Plasma Phys. Rep. 2012. V. 38. P. 996. https://doi.org/10.1134/S1063780X12110074Martynenko Yu.V., Nagel M.Yu. // Plasma Phys. Rep. 2012. V. 38. P. 996. https://doi.org/10.1134/S1063780X12110074Kajita S., Kawaguchi S., Ohno N., Yoshida N. // Sci. Rep. 2018. V. 8 (1). P. 56. https://doi.org/10.1038/s41598-017-18476-7Kajita S., Kawaguchi S., Ohno N., Yoshida N. // Sci. Rep. 2018. V. 8 (1). P. 56. https://doi.org/10.1038/s41598-017-18476-7Ogorodnikova O.V et al. // J. Nucl. Mater. 2022. V. 558. P. 153328. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2021.153328Ogorodnikova O.V et al. // J. Nucl. Mater. 2022. V. 558. P. 153328. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2021.153328Zhang R. et al. // Nucl. Mater. Energy. 2022. V. 31. P. 101178. https://doi.org/10.1016/j.nme.2022.101178Zhang R. et al. // Nucl. Mater. Energy. 2022. V. 31. P. 101178. https://doi.org/10.1016/j.nme.2022.101178Litnovsky A. et al. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2017. V. 59. P. 064003. https://doi.org/10.1088/1361-6587/aa6948Litnovsky A. et al. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2017. V. 59. P. 064003. https://doi.org/10.1088/1361-6587/aa6948Harutyunyan Z. et al. // J. Nucl. Mater. 2023. V. 578. P. 154353. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2023.154353Harutyunyan Z. et al. // J. Nucl. Mater. 2023. V. 578. P. 154353. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2023.154353Efe M et al. // Scr. Mater. 2014. V. 70. P. 31. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2013.08.013Efe M et al. // Scr. Mater. 2014. V. 70. P. 31. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2013.08.013Wu Y.C. et al. // J. All. Com. 2019. V. 779. P. 926. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.11.279Wu Y.C. et al. // J. All. Com. 2019. V. 779. P. 926. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.11.279Chen Z. et al. // Acta Mater. 2018. V. 147. P. 100. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2018.01.015Chen Z. et al. // Acta Mater. 2018. V. 147. P. 100. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2018.01.015Wurmshuber M. et al. // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 2023. V. 111. P. 106125. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2023.106125Wurmshuber M. et al. // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 2023. V. 111. P. 106125. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2023.106125El-Atwani O. et al. // Mater. Res. Lett. 2017. V. 5 (5). P. 343. https://doi.org/10.1080/21663831.2017.1292326El-Atwani O. et al. // Mater. Res. Lett. 2017. V. 5 (5). P. 343. https://doi.org/10.1080/21663831.2017.1292326El-Atwani O. et al. // Scr. Mater. 2020. V. 180. P. 6. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2020.01.013El-Atwani O. et al. // Scr. Mater. 2020. V. 180. P. 6. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2020.01.013Auciello O. // J. Vac. Sci. Technol. 1981. V. 19 (4). P. 841. https://doi.org/10.1116/1.571224Auciello O. // J. Vac. Sci. Technol. 1981. V. 19 (4). P. 841. https://doi.org/10.1116/1.571224Carter G., Nobes M.J., Whitton J.L. // Appl. Phys. A. 1985. V. 38. P. 77. https://doi.org/10.1007/BF00620458Carter G., Nobes M.J., Whitton J.L. // Appl. Phys. A. 1985. V. 38. P. 77. https://doi.org/10.1007/BF00620458Was. G.S. // Prog. Surf. Sci. 1989. V. 32 (3-4). P. 211. https://doi.org/10.1016/0079-6816(89)90005-1Was. G.S. // Prog. Surf. Sci. 1989. V. 32 (3-4). P. 211. https://doi.org/10.1016/0079-6816(89)90005-1Begrambekov L.B., Zakharov A.M., Telkovsky V.G. // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res., Sect. B. 1996. V. 115 (1-4). P. 456. https://doi.org/10.1016/0168-583X(95)01514-0Begrambekov L.B., Zakharov A.M., Telkovsky V.G. // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res., Sect. B. 1996. V. 115 (1-4). P. 456. https://doi.org/10.1016/0168-583X(95)01514-0Qin W. et al. // Acta Mater. 2018. V. 153. P. 147. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2018.04.048Qin W. et al. // Acta Mater. 2018. V. 153. P. 147. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2018.04.048Lopez-Cazalilla A. et al. // Phys. Rev. Mat. 2022. V. 6. P. 075402. https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.6.075402 ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА И ИНЖИНИРИНГ том 15 № 3 2024ТЕРМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ 239Lopez-Cazalilla A. et al. // Phys. Rev. Mat. 2022. V. 6. P. 075402. https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.6.075402 ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА И ИНЖИНИРИНГ том 15 № 3 2024ТЕРМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ 239Borisov A.M., Mashkova E.S., Ovchinnikov M.A., Khisamov R.K., Mulyukov R.R. // J. Surf. Inv. 2021. V. 15. P. S66. https://doi.org/10.31857/S1028096022030062Borisov A.M., Mashkova E.S., Ovchinnikov M.A., Khisamov R.K., Mulyukov R.R. // J. Surf. Inv. 2021. V. 15. P. S66. https://doi.org/10.31857/S1028096022030062Borisov A.M. et al. // Tech. Phys. Lett. 2022. V. 48 (6). P. 55. https://doi.org/10.21883/TPL.2022.06.53792.19146Borisov A.M. et al. // Tech. Phys. Lett. 2022. V. 48 (6). P. 55. https://doi.org/10.21883/TPL.2022.06.53792.19146Borisov A.M. et al. // J. Surf. Inv. 2023. V. 17. P. 54. https://doi.org/10.31857/S1028096023010077Borisov A.M. et al. // J. Surf. Inv. 2023. V. 17. P. 54. https://doi.org/10.31857/S1028096023010077Nazarov A.A., Mulyukov R.R. Nanostructred Materials. In: Handbook of NanoScience. Engineering and Technology. 2002. Boca Raton: CRC Press. https://doi.org/10.1201/9781420040623Nazarov A.A., Mulyukov R.R. Nanostructred Materials. In: Handbook of NanoScience. Engineering and Technology. 2002. Boca Raton: CRC Press. https://doi.org/10.1201/9781420040623Yusupova N.R., Krylova K.A., Mulyukov R.R. // Lett. Mater. 2021. V. 11. No. 4. P. 382–385. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2021-4-382-385Yusupova N.R., Krylova K.A., Mulyukov R.R. // Lett. Mater. 2021. V. 11. No. 4. P. 382–385. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2021-4-382-385Markushev M.V. et al. // Lett. Mater. 2022. V. 12 (4s). P. 463. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2022-4-463-468Markushev M.V. et al. // Lett. Mater. 2022. V. 12 (4s). P. 463. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2022-4-463-468Mashkova E.S., Molchanov V.A. Medium-Energy Ion Reflection from Solids. 1985. Amsterdam: North-Holland.Mashkova E.S., Molchanov V.A. Medium-Energy Ion Reflection from Solids. 1985. Amsterdam: North-Holland.Mulyukov R.R. et al. // JETP Lett. 2000. V. 72. P. 257. https://doi.org/10.1134/1.1324023Mulyukov R.R. et al. // JETP Lett. 2000. V. 72. P. 257. https://doi.org/10.1134/1.1324023Mulyukov R.R. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2006. V. 24. P. 1061. https://doi.org/10.1116/1.2174024Mulyukov R.R. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2006. V. 24. P. 1061. https://doi.org/10.1116/1.2174024Zhang Y. et al. // Mater. Sci. Forum. 2008. V. 584. P. 1000. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.584586.1000Zhang Y. et al. // Mater. Sci. Forum. 2008. V. 584. P. 1000. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.584586.1000Muller E.W. // Zeitschr. Phys. 1937. V. 106 (5-6). P. 541. https://doi.org/10.1007/BF01339895Muller E.W. // Zeitschr. Phys. 1937. V. 106 (5-6). P. 541. https://doi.org/10.1007/BF01339895Farrell K., Schaffhauser A.C., Stiegler J.O. // J. Less Common Metals. 1967. V. 13. P. 141. https://doi.org/10.1016/0022-5088(67)90177-4Farrell K., Schaffhauser A.C., Stiegler J.O. // J. Less Common Metals. 1967. V. 13. P. 141. https://doi.org/10.1016/0022-5088(67)90177-4Vyacheslavov L.N. et al. // Phys. Scr. 2018. V. 93. P. 035602. https://doi.org/10.1088/1402-4896/aaa119Vyacheslavov L.N. et al. // Phys. Scr. 2018. V. 93. P. 035602. https://doi.org/10.1088/1402-4896/aaa119

The authors declare that there are no conflicts of interest present.