Giant volume magnetostriction in the Y2Fe17 single crystal at room temperature

An investigation of the Y2Fe17 compound belonging to the class of intermetallic alloys of rare-earth and 3d-transition metals is presented. The magnetization, magnetostriction, and thermal expansion of the Y2Fe17 single crystal were studied. The forced magnetostriction and magnetostriction constants were investigated in the temperature range of the magnetic ordering close to the room temperature. The giant field induced volume magnetostriction was discovered in the room temperature region in the magnetic field up to 1.2 T. The contributions of both anisotropic single-ion and isotropic pair exchange interactions to the volume magnetostriction and magnetostriction constants were determined. The experimental results were interpreted within the framework of the Standard Theory of Magnetostriction and the Landau thermodynamic theory. It was found out that the giant values of the volume magnetostriction were caused by the strong dependence of the 3d-electron Coulomb charge repulsion on the deformations and width of the 3d-electron energy band

Ion-implanted deuterium release behavior from Li-based advanced ceramics

The behavior of ion-implanted deuterium in advanced lithium orthosilicate (Li₄SiO₄) pellets with addition of lithium metatitanate (Li₂TiO₃), and in reference Li₄SiO₄ pellets, has been studied. Thermal desorption spectroscopy (TDS) was used to examine the deuterium interaction with radiation defects in materials. Deuterium gas release from studied ceramics has revealed a clear dependence of deuterium trapping behavior on phase composition. The trap strength of radiation defects formed in lithium titanate was found to be higher than in lithium orthosilicate.Досліджено поведінку іонно-імплантованого дейтерію в удосконалених таблетках ортосилікату літію (Li₄SiO₄) з додаванням метатитанату літію (Li₂TiO₃) та в еталонних таблетках Li₄SiO₄. Для вивчення взаємодії дейтерію з радіаційними дефектами в матеріалах використовувалася термодесорбційна спектроскопія (ТДС). Виділення дейтерію з досліджуваних керамік виявило чітку залежність характеру захоплення дейтерію від фазового складу. Було встановлено, що енергія зв'язку дейтерію з радіаційними дефектами в титанаті літію вища, ніж у ортосилікаті літію

Kinetics of blisters growth in a deformed α-Fe at low-energy deuterium plasma exposure

The results of the study of surface topography evolution and the features of deuterium interaction with α-Fe under glow discharge 1 keV deuterium ions bombardment at Troom up to ion fluence of 3.4·10²⁴ D/m² are presented. At a threshold irradiation dose the formation of blisters with dimensions ranging from 0.01 to 1 mm is observed. The extent of blistering development is determined by ability of hydrogen to penetrate to the depths exceeding the ions stopping range of 1 keV hydrogen by orders of magnitude and by the density, location depth and mutual arrangement of fissures in the preliminarily deformed material.Представлено результати дослідження еволюції топографії поверхні та особливостей взаємодії дейтерію з α-Fe при бомбардуванні іонами тліючого розряду з енергією 1 кеВ при Tкімн. до дози 3,4·10²⁴ D/м². При пороговій дозі опромінення спостерігається утворення блістерів з розмірами від 0,01 до 1 мм. Ступінь розвитку блістерінга визначається здатністю водню проникати на глибини, що перевищують на порядки пробіг іонів водню з енергією 1 кеВ, а також щільністю, глибиною і взаємним розташуванням тріщин у попередньо деформованому матеріалі.Представлены результаты исследования эволюции топографии поверхности и особенностей взаимодействия дейтерия с α-Fe при бомбардировке ионами тлеющего разряда с энергией 1 кэВ при Tкомн. до дозы 3,4·10²⁴ D/м² . При пороговой дозе облучения наблюдается образование блистеров с размерами от 0,01 до 1 мм. Степень развития блистеринга определяется способностью водорода проникать на глубины, превышающие на порядки пробег ионов водорода с энергией 1 кэВ, а также плотностью, глубиной и взаимным расположением трещин в предварительно деформированном материале

Effect of argon-ion irradiation on cavity formation and evolution in 18Cr10NiTi austenitic steel

The swelling behavior of 18Cr10NiTi austenitic stainless steel irradiated with energetic Ar-ions in the dose range of 40…105 displacements per atom (dpa) with simultaneously implanted argon to the levels of 0.08…6.3 at.% at temperatures of 550…700 °C was investigated. Transmission electron microscopy (TEM) has been used to study the microstructure evolution and to determine the dependence of swelling on the damage and Ar concentration. It is shown that the highest density and average size of the cavities was observed in the region of the calculated peak damage and Ar concentration. Argon was found to promote cavity swelling at lower temperature. At simultaneous creation of defects and argon implantation it was found a shift of swelling curve to higher temperatures compared to metallic-ion irradiation. The cavity swelling behavior of an austenitic 18Cr10NiTi steel irradiated with energetic argon ions are compared with those resulting from helium implantation.Досліджено поведінку розпухання аустенітної нержавіючої сталі 18Cr10NiTi, опроміненої енергетичними іонами Ar в діапазоні доз 40…105 зсувів на атом (зна) при одночасній імплантації аргону до рівнів 0,08…6,3 ат.% при температурі 550….700 °С. Просвічувальна електронна мікроскопія (ПЕМ) була використана для вивчення еволюції мікроструктури та визначення залежності розпухання від дози і концентрації Ar. Показано, що найбільша щільність і розмір порожнин спостерігаються в області розрахункового піку дефектів і концентрації Ar. Було виявлено, що аргон сприяє розпуханню при більш низькій температурі. При одночасному створенні дефектів і імплантації аргону було виявлено зсув кривої розпухання в сторону більш високих температур у порівнянні з опроміненням іонами металів. Поведінка розпухання аустенітної сталі 18Cr10NiTi, опроміненої енергетичними іонами аргону, порівнюється з такою у разі імплантації геліюИсследовано поведение распухания аустенитной нержавеющей стали 18Cr10NiTi, облученной энергетичными ионами Ar в диапазоне доз 40…105 смещений на атом (сна) при одновременной имплантации аргона до уровней 0,08…6,3 ат.% при температуре 550…700 °С. Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) была использована для изучения эволюции микроструктуры и определения зависимости распухания от дозы и концентрации Ar. Показано, что наибольшая плотность и размер полостей наблюдаются в области расчетного пика дефектов и концентрации Ar. Было обнаружено, что аргон способствует распуханию при более низкой температуре. При одновременном создании дефектов и имплантации аргона было обнаружено смещение кривой распухания в сторону более высоких температур по сравнению с облучением ионами металлов. Поведение распухания аустенитной стали 18Cr10NiTi, облученной энергетичными ионами аргона, сравнивается с таковым в случае имплантации гелия

The effect of hydrogen on the magnetostriction of rare-earth compounds TbxDy₁₋xFe₂

The crystal structure and the magnetic and magnetoelastic properties of TbxDy₁₋xFe₂Hy (x = 0.27; 0.41; y ≤ 3) are investigated. The hydrides are obtained by the interaction of TbxDy₁₋xFe₂ samples with hydrogen gas at room temperature. It is established that the hydrides have the same cubic type of structure as the parent compounds but the lattice parameter in the hydrides is larger than in the hydrogen-free samples. Both the Curie temperature and the magnetic moment decrease drastically as the hydrogen concentration increases. Measurements of the longitudinal λ|| and transverse magnetostriction λ^ are carried out in magnetic fields up to 12 kOe in the temperature range 78√300 K using strain gauges.The thermal expansion coefficients as a function of temperature are obtained for hydrides with high hydrogen concentration. The magnetostriction of hydrides is strongly different from that of hydride-free samples. The small and negative value of the magnetostriction at low temperatures proves that hydrogen atoms make a strong contribution to the crystal field acting on the rare-earth ions

Temperature dependence of surface topography and deuterium interaction with a pure α-Fe exposed to low-energy high-flux D plasma

Surface topography and deuterium interaction with a-Fe under glow discharge hydrogen (deuterium) ions bombardment with energy of ~1 keV at ion fluencies of (0.02…1)∙10²⁴ D/m² and various temperatures have been examined. The methods used were scanning electron microscopy, thermal desorption spectroscopy and the D(³He,p) ⁴He nuclear reaction. Formation of blisters was observed in the temperature range 230…340 K. Roundshaped cavities contained small nonmetallic particles FexOy (x=1…2, y=1…4) were founded on the irradiated surface of α-Fe. Temperature dependence of average blister diameter, the deuterium depth profile and temperature of deuterium retention were studiedИзучена топография поверхности и взаимодействие дейтерия с a-Fe под воздействием тлеющего разряда ионов водорода (дейтерия) с энергией ~ 1 кэВ при ионных флюенсах (0,02…1)∙10²⁴ D/м² и различных температурах. Использовались методы сканирующей электронной микроскопии, термодесорбционной спектроскопии и ядерных реакций D(³He,p) ⁴He. В интервале температур 230…340 К наблюдалось образование блистеров. На облучённой поверхности -Fe были обнаружены полости округлой формы, содержащие небольшие неметаллические частицы FexOy (х=1…2, у=1…4). Обсуждаются: температурная зависимость среднего диаметра блистеров, распределение дейтерия по глубине образца и особенности удержания дейтерия.Вивчено топографію поверхні і взаємодію дейтерію з a-Fe під впливом тліючого розряду іонів водню (дейтерію) з енергією ~ 1 кеВ при іонних флюенсах (0,02…1)∙10²⁴ D/м² і різних температурах. Використовувалися методи скануючої електронної мікроскопії, термодесорбційної спектроскопії і ядерних реакцій D(³He,p) ⁴He. В інтервалі температур 230…340 К спостерігалось утворення блістерів. На опроміненій поверхні -Fe були виявлені порожнини округлої форми, що містять невеликі неметалічні частки FexOy (х=1…2, у=1…4). Обговорюються: температурна залежність середнього діаметра блістерів, розподіл дейтерію по глибині зразка і особливості утримання дейтерію

Application of hydrogen embritlement models to the blister growth behavior in 12Cr2MoNbVB steel and α -Fe exposed to low-energy D plasma

Processes of blisters and associated subsurface cracks nucleation during exposure of 12Cr2MoNbVB ferritic-martensitic steel and α-Fe under glow discharge hydrogen (deuterium) plasma with ion energies of ~ 1 keV and ion fluencies up to 2·10²⁴ D/м² at various temperatures have been examined. The methods used were scanning electron microscopy, thermal desorption spectroscopy and the D(³He, p)⁴He nuclear reaction. Temperature dependence of average blister diameter, the deuterium depth distribution and retention were studied. Application of hydrogen induced cracking models was considered to assess the effects of hydrogen from the plasma on the development of blisters and subsurface cracks. Based on this analysis, it is shown that significant crack growth rates can occur during reactor shut-down periods when the temperature of the structure decreases to less than about 373 K.Досліджено процеси розвитку блістерів і пов'язаних з ними підповерхневих тріщин, що виникають при впливі при різних температурах на 12Cr2MoNbVB феритно-мартенситну сталь і α-Fe водневої плазми тліючого розряду з енергією іонів ~ 1 кеВ і дозою ~ 2·10²⁴ D/м². Використано методи скануючої електронної мікроскопії, термодесорбції і ядерна реакція D(³He, p)⁴He. Отримано температурні залежності середнього діаметра блістерів, просторовий розподіл дейтерію в обсязі матеріалу і температурні інтервали його утримання. Вплив водню на розвиток блістерінга розглянуто із залученням моделей, розроблених для водневого охрихчення матеріалів. На основі цього аналізу зроблено висновок, що значні темпи зростання тріщин і блістерів можуть виникати під час періодів відключення реактора, коли температура конструкцій знижується до 373 K.Исследованы процессы развития блистеров и связанных с ними подповерхностных трещин, возникающих при воздействии при различных температурах на 12Cr2MoNbVB ферритно-мартенситную сталь и α-Fe водородной плазмы тлеющего разряда с энергией ионов ~ 1 кэВ и дозой ~ 2·10²⁴ D/м². Использованы методы сканирующей электронной микроскопии, термодесорбции и ядерная реакция (³He, p)⁴He. Получены температурные зависимости среднего диаметра блистеров, пространственное распределение дейтерия в объеме материала и температурные интервалы его удержания. Влияние водорода на развитие блистеринга рассмотрено с привлечением моделей, разработанных для водородного охрупчивания материалов. На основе этого анализа сделан вывод, что значительные темпы роста трещин и блистеров могут возникать во время периодов отключения реактора, когда температура конструкций снижается до 373 K

Measurement of RudsR_{\text{uds}} and RR between 3.12 and 3.72 GeV at the KEDR detector

Using the KEDR detector at the VEPP-4M $e^+e^-$ collider, we have measured the values of $R_{\text{uds}}$ and $R$ at seven points of the center-of-mass energy between 3.12 and 3.72 GeV. The total achieved accuracy is about or better than $3.3\%$ at most of energy points with a systematic uncertainty of about $2.1\%$. At the moment it is the most accurate measurement of $R(s)$ in this energy range

High Precision Mass Measurements in Ψ\Psi and Υ\Upsilon Families Revisited

High precision mass measurements in $\Psi$ and $\Upsilon$ families performed in 1980-1984 at the VEPP-4 collider with OLYA and MD-1 detectors are revisited. The corrections for the new value of the electron mass are presented. The effect of the updated radiative corrections has been calculated for the $J/\Psi(1S)$ and $\Psi(2S)$ mass measurements.Comment: 5 pages, 1 table, submitted to Phys. Lett.

New precise determination of the \tau lepton mass at KEDR detector

The status of the experiment on the precise $\tau$ lepton mass measurement running at the VEPP-4M collider with the KEDR detector is reported. The mass value is evaluated from the $\tau^+\tau^-$ cross section behaviour around the production threshold. The preliminary result based on 6.7 pb$^{-1}$ of data is $m_{\tau}=1776.80^{+0.25}_{-0.23} \pm 0.15$ MeV. Using 0.8 pb$^{-1}$ of data collected at the $\psi'$ peak the preliminary result is also obtained: $\Gamma_{ee}B_{\tau\tau}(\psi') = 7.2 \pm 2.1$ eV.Comment: 6 pages, 8 figures; The 9th International Workshop on Tau-Lepton Physics, Tau0