Особливості формування термопружних піків при бомбардуванні важких металів іонами низьких і проміжних енергій

  • Alexandr Kalinichenko Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-5675-3947
  • Sergej Perepelkin Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна
  • Vladimir Strel’nitskij Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0001-6047-6981
Ключові слова: низько енергетичний іон, аморфна та/або (нано)кристалична мішень, важкі метали, атомний каскад, плавлення

Анотація

Досліджено можливість формування приповерхневих нелокальних термопружних піків (ПНТП) важкими іонами низьких і проміжних енергій у важких металах. На прикладах імплантації іонів Xe+(U+) в аморфні або (нано)кристалічні Au (U) показане існування граничної енергії іонів ENTP ~ (15–50) кеВ, нижче якої пік формується відповідно до запропонованої раніше моделі НТП низькоенергетичного іона. Методом експертних оцінок каскадів, що виникають при комп'ютерному моделюванні процесу іонного бомбардування, визначені величини ENTP для досліджених комбінацій «іон -метал». Показано, що при  можливо утворення ПНТП як однозв'язної області перегріву, що виникає на основі при поверхневого (суб)каскаду. Параметри ПНТП визначаються розмірами (суб)каскаду, тепловим розпливанням за час іон-іонної релаксації й фононними втратами у (суб)каскаді. Наведено оцінку зверху для ймовірності утворення сферичного ПНТП, у якому можливе плавлення матеріалу мішені, для комбінацій “U+ - U”,”Xe+ - Au” при енергіях іонів .

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

Kalinichenko A.I., Perepelkin S.S., Strel'nitskij V.E. Thermodynamic conditions of ta-C formation at implantation of noble-gas ions in carbon // Diamond and Relat. Mater. – 2006. – v. 15, №2-3. – P. 365 – 370.

Kalinichenko A.I., Laptev I.N., Parкhomenko A.А., Strel'nitskij V.E. Фазовые превращения в термоупругих пиках в железе [Phase transformations in thermoelastic peaks in iron], Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение [Questions of atomic science and technology. Series: Physics of Radiation Damage and Radiation Materials Science], 95, 1, 15-20 (2010). (in Russian)

Donnelly S.E. and Birtcher R.C. Heavy ion cratering of gold // Phys. Rev. B. – 1997. – v. 56, №21. – P. 13599 - 13602.

Kalinichenko A.I., Perepelkin S.S., Strel'nitskij V. E. Модель капельного распыления при бомбардировке твёрдого тела низкоэнергетическими ионами [The model of droplet spraying during the bombardment of a solid by low-energy ions ], Известия вузов. «Физика» [News of universities. "Physics"], 1/2, 324-328 (2011). (in Russian)

Birtcher R.C, Donnelly S.E. and Schlutig S. Nanoparticle ejection from Au induced by single Xe ion impacts // Phys. Rev. Let. – 2000. – v.85, №3. - P. 4968 – 4971.

Kalinichenko A.I., Perepelkin S.S., Strel'nitskij V. E. Образование кратеров при ионной бомбардировке твёрдого тела [Formation of craters during ion bombardment of a solid], HighMatTech 2011, (Kiev, Ukraina, 2011), pp.99. (in Russian)

Ziegler J.F., Biersack J.P., Littmark U. The Stopping and Range of Ions in Solids.New York: Pergamon Press, 1996. - 297 p.

Kalinichenko A.I., Perepelkin S.S., Strel'nitskij V.E. Ускорение кинетических процессов в нанокристаллическом материале при ионном облучении [Acceleration of kinetic processes in a nanocrystalline material upon ion irradiation], The Journal of Kharkiv National University, physical series: “Nuclei, Particles, Fields”, 4(36), 39-47 (2007). (in Russian)

Kalinichenko A.I., Perepelkin S.S., Strel'nitskij V.E. Пределы применимости модели нелокального термоупругого пика для анализа физических процессов в твердом теле при ионном облучении наблюдении [The limits of applicability of the nonlocal thermoelastic peak model for the analysis of physical processes in solids under ion irradiation], Физико-химические основы формирования и модификации микро- и наноструктур (FMMN 2011) [Physicochemical principles of the formation and modification of micro- and nanostructures (FM 2011)], 1, (Kharkiv, Ukraina, 2011), pp.155-159. (in Russian)

Опубліковано
2012-02-24
Цитовано
Як цитувати
Kalinichenko, A., Perepelkin, S., & Strel’nitskij, V. (2012). Особливості формування термопружних піків при бомбардуванні важких металів іонами низьких і проміжних енергій. Східно-європейський фізичний журнал, (991(1), 28-33. вилучено із https://periodicals.karazin.ua/eejp/article/view/13854
Номер
№ 991(1) (2012): Вісник Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, "Ядра, частинки, поля", ISSN 2221-7754
Розділ
Статті

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

    • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).