Методы расчета сечения смещения атома релятивистскими электронами и позитронами
Боковая панель статьи
Основное содержимое статьи
Аннотация
Рассмотрены основные приближенные методы расчета сечения смещения атома в веществе релятивистскими электронами и позитронами. Получена аналитическая формула для расчета сечения первичного смещения атома в рамках трижды модифицированного метода Лиджиана – Кинга – Женгминга. Выведены аналитические формулы для полного сечения смещения атома электроном при использовании простейшей модели Кинчина – Пиза в рамках метода Лиджиана – Кинга – Женгминга и его модификаций, а также второго и третьего борновских приближений. Получены аналитические выражения для сечения смещения атома в рамках укороченных вариантов метода Лиджиана – Кинга – Женгминга. Рассчитаны сечения первичного смещения электроном и полные сечения смещения электроном в углероде, кремнии, железе, свинце, уране, плутонии и эйнштейнии с помощью метода Лиджиана – Кинга – Женгминга и его модификаций. Для углерода, кремния и железа также расчеты выполнены с помощью второго и третьего борновских приближений. Для железа и свинца уточнены предыдущие результаты путем коректировки пороговой энергии смещения атома. Рассчитано сечение первичного смещения атома и полноеечение смещения атома позитронами в золоте с помощью метода LQZ и его сокращенных вариантов.
Информация о статье
Библиографические ссылки
1. Зеленский, В. Ф. Радиационные дефекты и распухание металлов / В. Ф. Зеленский, И. M. Нехлюдов, T. П. Чернякова. – Киев : Наук. думка, 1988. – 296 с.
2. Oen, O. S. Cross sections for atomic displacements in solids by fast electrons / O. S. Oen // Oak Ridge National Laboratory Report. – 1973, Nr ORNL-4897.
3. Controlled Introduction of Defects to Delafossite Metals by Electron Irradiation / V. Sunko [et al.] // Phys. Rev. X. – 2020. – Vol. 10. – P. 021018-1–021018-16.
4. Mott, N. F. The Polarisation of Electrons by Double Scattering / N. F. Mott // Proc. Roy. Soc. A. – 1932. – Vol. 135/ – P. 429–458.
5. Khandelwal, G. S. Displacement Cross Sections for Fast Electrons Incident on Gold / G. S. Khandelwal, E. Merzbacher // Phys. Rev. – 1963. – Vol. 130, nr 5. – P. 1822–1825.
6. Архутик, А. В. О точности борновских приближений моттовского сечения рассеяния / А. В. Архутик, П. Б. Кац // Весн. Брэсц. ун-та. Сер. 4, Фiзiка. Матэматыка. – 2022. – № 2. – С. 5–28.
7. Johnson, W. R. Coulomb Scattering of Polarized Electrons / W. R. Johnson, Т. A. Weber, C. J. Mullin // Phys. Rev. – 1961. – Vol. 121, nr 4. – P. 933–939.
8. McKinley Jr, W. A. The Coulomb Scattering of Relativistic Electrons by Nuclei / W. A. McKinley Jr, H. Feshbach // Phys. Rev. – 1948. – Vol. 74, nr 12. – P. 1759–1763.
9. Lijian, T. Analitic Fitting to the Mott Cross Section of Electrons / T. Lijian, H. Qing, L. Zhengming // Radiat. Phys. Chem. – 1995. – Vol. 45, nr 2. – P. 235–245.
10. Some approaches to the calculation of the normalized Mott cross section, displacement cross section, and the Mott correction to the Bethe formula / P. B. Kats [et al.] // Radiat. Phys. Chem. – 2022. – Vol. 192. – Art. 109919.
11. Pease, R. S. Displacement of atoms in solid by radiation / R. S. Pease, G. H. Kinchin // Reports on Progress in Physics. – 1955. – 18:1. – P. 1–51.
12. Римашевская, А. С. Трижды модифицированный метод LQZ на примере коперниция / А. С. Римашевская // От творческого поиска к профессиональному становлению : материалы Всерос. науч.-практ. студенч. конф. – Бузулук, 2022. – С. 253–257.
13. Similarities and distinctions of defect production by fast electron and proton irradiation: moderately doped silicon and silicon carbide of n-type / V. V. Emtsev [et al.] // Физика и техника полупроводников. – 2012. – T. 46, вып. 4. – C. 473–480.
14. MeV electron irradiation induced crystallization in metallic glasses: Atomic structure, crystallization mechanism and stability of an amorphous phase under the irradiation / T. Nagase [et al.] // Journal of Non-Crystalline Solids. – 2012. – Vol. 358. – P. 502–518.
15. Wolfer, W. G. Radiation Effects in Plutonium – What Is Known? Where Should We Go from Here? / W. G. Wolfer // Los Alamos Science. – 2020. – Nr 26. – P. 275–285.
16. Кац, П. Б. Расчеты полного сечения смещения атома электроном в уране, плутонии и эйнштейнии на основе метода Лиджиана – Кинга – Женгминга и его модификаций / П. Б. Кац, А. С. Римашевская // Aктуальные вопросы общества, науки и образования : сб. ст. III Междунар. науч.-практ. конф., Пенза, 15 янв. 2023 г. : в 2 ч. – Пенза : МЦНС «Наука и Просвещение», 2023. – Ч. 2. – C. 20–26.
17. Мушинская, К. А. Дважды модифицированный метод LQZ для урана, плутония и эйнштейния / К. А. Мушинская // НИРС-2021. Физика: научный и методический аспекты : сб. материалов студенч. науч. конф., Брест, 22–23 апр. 2021 г. / Брест. гос. ун-т им. А. С. Пушкина ; под общ. ред. В. С. Секержицкого. – Брест : БрГУ, 2021. – С. 25.
18. Кац, П. Б. Коэффициенты дважды модифицированного метода LQZ для алюминия, меди, олова и свинца / П. Б. Кац, К. А. Мушинская // Современные научные проблемы и вопросы преподавания теоретической и математической физики, физики конденсированных сред и астрономии : сб. материалов VIII Респ. науч.-практ. конф., Брест, 21 окт. 2021 г. / Брест. гос. ун-т им. А. С. Пушкина ; под общ. ред. А. В. Демидчика. – Брест : БрГУ, 2021. – С. 20–22.
19. Куликович, Н. И. Вычисление поправки Мотта для химических элементов с Z = 6, 12, 26, 36, 52, 60, 75, 80, 92, 104 и 114 с помощью метода Лиджиана – Кинга – Женгминга и его модификаций и метода Матвеева – Толманова / Н. И. Куликович, А. С. Римашевская // Большая студенческая конференция : сб. ст. III Междунар. науч.-практ. конф. : в 2 ч. – Пенза : МЦНС «Наука и Просвещение», 2022. – Ч. 1. – C. 12–18.
20. Кац, П. Б. Трижды модифицированный метод LQZ для первых десяти элементов периодической системы Д. И. Менделеева / П. Б. Кац, А. С. Римашевская // Актуальные вопросы подготовки будущих преподавателей физики и астрономии : материалы регион. науч.-практ. семинара, Брест, 17–18 нояб. 2022 г. – Брест, 2022. – С. 25–27.
21. Куликович, Н. И. Сравнительный анализ точности дважды и трижды модифицированного метода Лиджиана – Кинга – Женгминга для химических элементов от урана до бория / Н. И. Куликович, А. С. Римашевская // Наука и просвещение: актуальные вопросы, достижения и инновации : сб. ст. IX Междунар. науч.-практ. конф. – Пенза : МЦНС «Наука и Просвещение», 2022. – C. 10–18.
22. Куликович, Н. И. Расчет сечения первичного смещения атома электроном в углероде и кремнии / Н. И. Куликович, А. С. Римашевская // Мodern scientific research : материалы II Междунар. науч.-практ. конф., Пенза, 23 янв. 2023 г., – Пенза : МЦНС «Наука и Просвещение», 2023. – C. 12–16.
23. Кац, П. Б. Расчет сечения смещения атома электроном в свинце на основе метода Лиджиана – Кинга – Женгминга и его модификаций / П. Б. Кац, А. С. Римашевская // International research forum – 2023 : сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф., Петрозаводск, 9 марта 2023 г. – Петрозаводск : МЦНП «Новая наука», 2023. – C. 25–31.
24. Oen, O. S. Cross sections for atomic displacements in solids by fast positrons / O. S. Oen // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. – 1988. – Vol. B 33. – P. 744–747.
25. Кац, П. Б. Применение укороченных вариантов метода Лиджиана – Кинга – Женгминга для расчета поправки Мотта / П. Б. Кац, А. В. Кудравец // Современные тенденции развития науки и образования : сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. – Пенза : МЦНС «Наука и Просвещение», 2023. – C. 8–13.
26. Кац, П. Б. Сравнение точности вариантов укороченного модифицированного метода Лиджиана – Кинга – Женгминга 3a3d и 2a4d для вольфрама, золота, свинца, тория и урана / П. Б. Кац, А. В. Кудравец // Физико-математическое образование: цели, достижения и перспективы : материалы Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 20–21 окт. 2022 г. ; редкол.: С. И. Василец [и др.]. – Минск : БГПУ, 2022. – С. 221–224.
27. Кац, П. Б. Применение укороченных вариантов метода Лиджиана – Кинга – Женгминга для расчета сечения смещения атома позитроном / П. Б. Кац, А. В. Кудравец // Современные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации : сб. ст. XXXI Междунар. научн.-практ. конф., Пенза 20 февр. 2023 г. – Пенза : МЦНС «Наука и Просвещение», 2023. – C. 12–18.
28. Кудравец, А. В. Укороченный модифицированный метод Лиджиана – Кинга – Женгминга 2a3d для химических элементов от прометия до урана / А. В. Кудравец // Наука и просвещение: актуальные вопросы, достижения и инновации : сб. ст. IX Междунар. науч.-практ. конф. – Пенза : МЦНС «Наука и Просвещение», 2022. – C. 19–23.
29. Evaluation of displacement damage in solids induced by fast positrons: Modeling and effect on vacancy measurement / Qiang Yan [et al.] // Nuclear Materials and Energy. – 2021. – Vol. 27. – Art. 101022.