Investigation of vacancies in Fe-Al alloys

Abstract

Název práce: Studium vakancí v Fe-Al slitinách Autor: RNDr. František Lukáč Katedra: Katedra fyziky nízkých teplot Vedoucí disertační práce: doc. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D., Katedra fyziky nízkých teplot, Matematicko-fyzikální fakulta Abstrakt: Zliatiny Fe-Al sa vyznačujú relatívne vysokou koncentráciou vakan- cií, ktoré majú zásadný vplyv na mechanické vlastnosti týchto zliatin. Pomo- cou pozitrónovej anihilačnej spektroskopie bola metódami merania doby života pozitrónu a difúznej dĺžky implantovaných monoenergetických pozitrónov určená koncentrácia vakancií v zliatinách Fe-Al. Pozorovaná korelácia medzi tvrdosťou a koncentráciou vakancií bola charakterizovaná určením vytvrdzovacieho koefi- cientu vakancií v Fe-Al zliatinách. Žíhaním pripravených vzoriek zliatin Fe-Al s rôznym zložením bol porovnaný teplotný vývin koncentrácie vakancií s vývinom tvrdosti zliatin. Metódou koincidenčného merania Dopplerovského rozšírenia ani- hilačného píku bolo charakterizované chemické okolie vakancií v zliatinách Fe-Al. Zvýšený obsah Al v okolí vakancie bol prisúdený príťažlivej interakcii medzi ató- mami Al a vakanciou. Pomocou kvantovo mechanických ab initio výpočtov boli vysvetlené namerané charakteristiky pozitrónovej anihilácie v materiále Fe-Al. Relaxácia iónov v okolí vakancií má výrazný vplyv na dobu života pozitrónov...

Title: Investigation of vacancies in Fe-Al alloys Author: RNDr. František Lukáč Department: Department of Low Temperature Physics Supervisor: doc. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D., Department of Low Temperature Physics, Faculty of Mathematics and Physics Abstract: Fe-Al alloys exhibit relatively high vacancy concentrations, which significantly influence the mechanical properties of these alloys. Positron annihi- lation spectroscopy was employed for investigations of vacancies in this work and the vacancy concentrations in Fe-Al alloys were determined by positron lifetime spectroscopy and measurements of positron diffusion length of implanted mono- genergetic positrons. The correlation of hardness with the vacancy concentration was characterized by determination of the vacancy hardening coefficient in Fe- Al alloys. The thermal evolutions of hardness and the vacancy concentration were compared during the annealing of the Fe-Al alloys with various composi- tions. Coincidence Doppler broadening of annihilation peak was employed for determination of the chemical composition of quenched-in vacancies in Fe-Al al- loys. Increased concentration of Al atoms in surrounding vacancies in Fe-Al alloys was related to the attractive interaction between the Al atoms and the vacancy. Quantum mechanical ab initio calculations were...