Лаборатория ядерной гамма-резонансной спектроскопии (создана в 1975г.)

Направление исследований: нейтронно-графические и ядерные гамма-резонансные исследования структуры и электронного строения дефектных (реальных) кристаллов.

Основные научные достижения

• Создан метод селективной регистрации ГР-спектров продуктов ядерных реакций, позволяющих избирательно зондировать микроскопические (на уровне атомного масштаба) области торможения первично выбитых атомов.
• Решены проблемы ГР-спектроскопии тантала-181, обладающего сверхчувствительными к внутренним полям ядерными параметрами и поэтому казавшемся недоступным экспериментальному освоению.
• Дано экспериментальное обоснование концепции "термических пиков" в различных классах твердых тел. Описаны на атомном уровне способы взаимодействия и параметры диффузии точечных дефектов, первичные проявления фазообразования и упорядочения-разупорядочения под облучением.
• Налажен синтез ВТСП-систем на основе редкоземельных элементов и на основе висмута и таллия с максимально известными температурами перехода в сверхпроводящее состояние.
• Созданы методы структурной и магнитной нейтронографии и нейтронной радиографии.
• Получены результаты исследования и особенностей фазово-структурных превращений при воздействии ионного и ионно-плазменного облучения. Получены данные по влиянию бериллия на g-a превращения в нержавеющих сталях. Определены температурно-временные условия образования бериллидов в приповерхностных слоях железа.
• Обнаружено новое явление радиационной стабилизации магнитных свойств ферритов. На примере гематита доказано, что после облучения быстрыми нейтронами и заряженными частицами в образцах стабилизируется высокотемпературная ориентация магнитных моментов в плоскости (III) вплоть до 4,2К.
• Создана технология производства мессбауэровских источников ⁵⁷Co в матрицах палладия и родия. Источники, полученные по разработанной технологии, по параметрам не уступают промышленным.

Основными методами исследования, используемыми в лаборатории ЯГРС являются:

• мессбауэровская спектроскопия;
• нейтронография;
• нейтронная радиография.

    В лаборатории освоены почти все разновидности мессбауэровской спектроскопии, в частности, развита методика регистрации резонанса путем детектирования конверсионных электронов, эмиссионная спектроскопия, метод селективной регистрации резонансных g-квантов и продуктов ядерных реакций, позволяющий избирательно зондировать микроскопические (на уровне атомного масштаба) области торможения атомов в твердых телах.

    С помощью метода ядерной g-резонансной спектроскопии на пропускание и в геометрии обратного рассеяния проводятся систематические исследования термически индуцированной диффузии и фазовых превращений в слоистых системах Fe-Be, Fe-Al, Fe-Sn, Fe-Zr, нержавеющая сталь - Ве в широком концентрационном интервале. Целью исследований является выявление необходимых условий создания термически стабильных поверхностных слоев с заданными физико-механическими свойствами.

    Обработка мессбауэровских спектров проводится с помощью программного комплекса MS Tools, что позволяет решить следующие задачи:

• повышение разрешения и эффективное шумоподавление в спектре
• модельная расшифровка мессбауэровских спектров с использованием априорной информации об условиях опыта и объекте исследования
• восстановление функций распределения сверхтонких параметров парциальных спектров
• количественный и качественный фазовый анализ с использованием спектров эталонных образцов.

    Экспериментальная база лаборатории включает в себя три мессбауэровских спектрометра, нейтронный дифрактометр RAVAR, нейтронорадиографическую установку Agava, вычислительную технику, а также криостаты, печи и вакуумную установку, что позволяет проводить исследования в окислительной, восстановительной, инертной атмосферах и в вакууме в широком диапазоне температур.

Мессбауровскbй спектрометр MS 1104E

Мессбауровскbй спектрометр CMTE

Нейтронорадиографическая установка Agava

Нейтронный дифрактометр RAVAR

Основные научные труды:
 

• A.K.Zhetbaev, M.F.Vereshchak and T.M.Zhantikin Investigation of radiation damage in amorphous Fe70Ni10P13C7 Hyperfine Interactions 29 (1986), 1297-1300.
• А.Н.Озерной, М.Ф.Верещак, А.К.Жетбаев, С.О.Ахметова. К вопросу о возможной стереохимической неустойчивости медь - кислородной подсистемы ВТСП в области 240 К. Сверхпроводимость: физика, химия, технология, 1991, т.4, 5, с. 970-975.
• A.K.Zhetbaev, M.F.Vereshchak, S.O.Ahmetova, T.S.Belko and L.V.Zhantikina. Kinetics of crystallization in YВa2Cu2,98 Fe0,02Ox Hyperfine Interactions 70 (1992), 1171-1174.
• С.Арынов, М.Ф.Верещак, А.К.Жетбаев и др. Взаимодействие очень холодных нейтронов с висмутовой керамикой Bi1,8Pb0,3Cu3,1Od. Препринт ИЯФ 94-03, Алматы 1994.
• М.Ф.Верещак, К.К.Кадыржанов, Э.А.Керимов, А.П.Слюсарев, Т.Э.Туркебаев, В.С.Русаков. Исследование термического воздействия на железо с бериллиевым покрытием в процессе проведения последовательных изотермических и изохронных отжигов. Вестник КазГНУ им.Аль-Фараби, серия физическая 2 (9) 2000г., с.24-34.
• А.К.Жубаев, К.К.Кадыржанов, М.Ф.Верещак, Е.Е.Суслов, А.П.Слюсарев, В.Л.Левин. Исследование влияния пластической деформации на фазовые превращения в нержавеющей стали. Вестник КазГНУ им.Аль-Фараби, серия физическая 2 (9) 2000г., с.75-83.
• А.К.Жубаев, К.К.Кадыржанов, М.Ф.Верещак. Высокотемпературная бериллизация стали. Вестник КазГНУ им.Аль-Фараби, серия физическая 2 (9) 2000г., с.84-90.
• А.К.Жетбаев, М.Ф.Верещак, Л.С.Сергеева, А.А.Пресняков. Воздействие открытого космического пространства на сверхпроводящие свойства керамики. Известия МН РК, НАН РК 3, 2001, с.20-27.
• К.К.Кадыржанов, В.С.Русаков, Т.Э.Туркебаев, Э.А.Керимов, М.Ф.Верещак, А.Д.Лопуга. Мессбауэровские исследования термического воздействия на железо с бериллиевым покрытием. Известия Академии наук. Серия физическая, 2001, т.65, 7, с.1022-1027.
• К.К.Кадыржанов, А.К.Жубаев, М.Ф.Верещак, Т.Э.Туркебаев, В.С.Русаков. Фазовые превращения в нержавеющей стали с бериллиевым покрытием при изохронных термических отжигах. Известия МОиН РК, НАН РК. Серия физико-математическая т.2, 2002, с.94-98.

Заведующий лабораторией Озерной А.Н.