Studium defektů v kvazikrystalech metodou pozitronové anihilační spektroskopie

Abstract

V predloženej práci študujeme horčíkové zliatiny obsahujúce ikosahe- drálnu fázu pomocou spektroskopie doby života pozitrónov a koincidenčnej spek- troskopie Dopplerovského rozšírenia anihilačného píku. Štúdiom vzorkov zliatiny WE43 modifikovanej pridaním zinku bolo zistené, že v týchto zliatinách dochádza k záchytu pozitrónov na defektoch s voľným objemom prítomných na rozhraní medzi horčíkovou matricou a ikosahedrálnou fázou Mg3Zn6Y1. Ďalej boli štu- dované zliatiny typu MgZnAl. V týchto zliatinách nebol pomocou spektroskopie doby života pozitrónov pozorovaný záchyt pozitrónov na defektoch s voľným ob- jemom. Koincidenčné meranie Dopplerovského rozšírenia anihilačného píku však ukázalo, že aj v týchto zliatinách dochádza k záchytu positrónov v okolí ikosahe- drálnej fázy Mg44Zn41Al15. Na vysvetlenie rozdielnej podstaty záchytu pozitrónov v modifikovaných zliatinách WE43 a v zliatinách typu MgZnAl bolo navrhnutých niekoľko hypotéz. Klíčová slova: kvázikryštály; positrónová anihilačná spektroskopia; záchyt poz- itrónov; defekty s voľným objemom

In the present work positron lifetime spectroscopy and coincidence spectroscopy of Doppler broadening of annihilation radiation were employed for investigations of defects in Mg alloys with icosahedral phase. Samples of WE43 alloy and WE43 alloy modified by addition of zinc were investigated. Positron trapping at vacancy-like defects associated with interface between the icosahedral phase Mg3Zn6Y1 and Mg matrix was observed. Investigations of MgZnAl-based alloys were performed as well. Vacancy-like defects were not detected in MgZnAl- based alloys by positron lifetime spectroscopy. However, coincidence spectroscopy of Doppler broadening of annihilation radiation revealed that positron trapping in the vincinity of icosahedral Mg44Zn41Al15 phase occurs. Several hypotheses ex- plaining different nature of positron trapping in WE43-based and MgZnAl-based alloys were proposed. Keywords: quasicrystals; positron annihilation spectroscopy; positron trapping; open-volume defects