В.П. ФИЛИППОВ, Т.А. ПЫЖОВА, Р.Н. ПУГАЧЕВ, Е.П. ШИКАНОВА

УДК 621.7/.9(06) Физика, химия и компьютерная разработка материалов
В.П. ФИЛИППОВ, Т.А. ПЫЖОВА, Р.Н. ПУГАЧЕВ,
Е.П. ШИКАНОВА
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
СОСТОЯНИЕ АТОМОВ ЖЕЛЕЗА В ZrO2
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА ИХ ВВЕДЕНИЯ
Проведен анализ ряда экспериментальных данных о состоянии атомов железа
в оксидных пленках циркониевых сплавов. Выявлено, атомы железа в ZrO2 образуют как твердые растворы замещения с разными валентными состояниями, так и
твердые растворы внедрения, а также собственные соединения.
Соединение ZrO2 и состояние атомов железа в этом соединении представляют интерес с точки зрении понимания процессов коррозии, получения топливных элементов и создания устройств опто- и микроэлектроники [1]. Исследования методом мессбауэровской спектроскопии (МС) показали, что при спекании ZrO2 с Fe2O3 в оксидных пленках образуются
твердые растворы ионов Fe2+, Fe3+ в ZrO2 [2], причем состояние Fe2+, имеет две модификации (FeI2+, FeII+2), отличающиеся плотностью электронов
на ядре атома и симметрией окружения. Эти состояния связываются как с
формированием комплексов Fe2+-вакансия [3], так и образованием твердых растворов на границах зерен [2]. При отжигах образцов на воздухе
атомы железа могут образовать частицы соединений типа Fe2O3. Имплантированные ионы железа в ZrO2 [3] в зависимости от дозы облучения
образуют твердые растворы Fe2+, Fe3+, причем при определенных дозах
ионы Fe3+ могут находиться как в твердом растворе замещения так и в
твердом растворе внедрения. При окислении циркониевых сплавов в кислороде в оксидных пленках обнаружено и другие состояния атомов железа, например, выделения металлических частиц железа и ионы Fe4+.
Список литературы
1. Антонов Д.А., Горшков О.Н., Камин В.А. и др. Электронные свойства Zr нанокластеров, сформированных в пленках ZrO2(Y) ионным облучением. //Тезисы докладов VII Всероссийского семинара «Физические основы ионной имплантации». Н. Новгород. 2004.
С.31-32.
2. Бабикова Ю.Ф., Иванов А.В., Филиппов В.П. и др. ЯГР- исследования двуокиси циркония, легированной железом. // Кристаллография. 1982. Т.27. Вып.2. С.391-394.
3. Marest G., Donnet C. And Sawicki J.A. Annealing Behaviour of Iron Implanted Zirconia.
//Hyperfine Interaction. 1990. 56. Р.1605-1612.
104
ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 9