轻、重离子辐照烧绿石Lu_2Ti_2O_7导致的非晶结构变化

采用标准固相反应烧结法制备烧绿石结构的Lu_2Ti_2O_7.在室温下,用800keV Kr~(2+)和200keV He~+进行辐照.辐照后的样品采用掠入式X射线衍射(GIXRD)表征.结果表明:用800keV Kr~(2+)辐照样品时,辐照剂量达到2×10~(14)cm~(-2)(相应dpa(displacement per atom)为0.4)时,样品出现非晶化转变,并且随着辐照剂量的增加,非晶化转变量不断增加,增加至一定值后不再变化,未出现完全的非晶化转变;用200keV He~+进行辐照时,即使辐照剂量增加至2×10~(17)cm~(-2)(dpa为1.25),样品也没有出现非晶化转变.通过分子动力学模拟对结果进行分析后发现:重离子辐照时,样品在较小范围内产生较多的缺陷,且电子能损较低,样品温度增幅较小,缺陷复合率低,易导致非晶化转变;而轻离子辐照时结果相反.     

Kr离子辐照磷灰石陶瓷材料Ca_(10)(PO_4)_6F_xCl_(2-x)(x=0,0.5,1.0,1.5和2.0)导致的非晶相变

采用传统的陶瓷烧结工艺制备了六方结构的多晶磷灰石陶瓷材料Ca_(10)(PO_4)_6F_xCl_(2-x)(x=0,0.5,1.0,1.5和2.0),并通过常规X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)确认其为单一相.然后,用800 keV Kr~(2+)在室温下辐照各磷灰石样品,辐照后的样品利用掠入射X射线衍射(grazing incidence X-ray diffraction,GIXRD)对其表面辐照损伤层结构进行表征.结果表明,当用Kr~(2+)对该系列磷灰石样品进行辐照时,所有样品都会发生从晶体到非晶体结构的转变,但同种辐照剂量下,该系列磷灰石样品中含F比例越高,Kr~(2+)辐照导致的非晶含量就越小,其抗辐照非晶转变能力越强.