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离子辐照产生的空位型缺陷对Si中B原子热扩散的影响

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高能物理与核物理 2005年第11期29卷 1107-1111页

作者：刘昌龙吕依颖尹立军天津大学理学院物理系

使用二次离子质谱仪分析了附加的空位型缺陷对单晶Si中注入B原子热扩散的影响。Si中B原子是通过30keV B离子室温注入而引入的,注入剂量为2×10^(14)cm^(-2)。Si中附加的空位型缺陷通过两种方式产生:一是采用40或160keV He离子注入单晶S... 详细信息

使用二次离子质谱仪分析了附加的空位型缺陷对单晶Si中注入B原子热扩散的影响。Si中B原子是通过30keV B离子室温注入而引入的,注入剂量为2×10^(14)cm^(-2)。Si中附加的空位型缺陷通过两种方式产生:一是采用40或160keV He离子注入单晶Si到剂量5×10^(16)cm^(-2),并经800℃退火1h;二是采用0.5MeV F或O离子辐照单晶Si到剂量5×10^(15)cm^(-2)。结果显示,不同方式产生的附加的空位型缺陷均能抑制注入的B原子在随后热激活退火中发生瞬间增强扩散效应,并且抑制的效果依赖于离子的种类和离子的能量。结合透射电子显微镜和卢瑟福背散射分析结果对以上抑制效应进行了定性的讨论。

关键词：单晶Si 空位型缺陷 B扩散二次离子质谱仪透射电子显微镜离子辐照热扩散原子注入剂量卢瑟福背散射

RAFM钢中H^+辐照空位型缺陷的慢正电子束研究

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核技术 2019年第7期42卷 8-14页

作者：张梓晗宋力刚靳硕学曹兴忠孙建荣洪志远李小燕李锦钰燕青芝王宝义东华理工大学核科学与工程学院南昌330013 中国科学院高能物理研究所多学科研究中心北京100049 中国科学院近代物理研究所兰州730000 北京科技大学北京100083

为研究低活化铁素体/马氏体(Reduced Activation Ferritic/Martensitic,RAFM)钢的辐照损伤机理,利用慢正电子技术研究了H^+辐照RAFM钢时所产生的空位型缺陷及其对于材料微观结构的影响。H^+能量和剂量分别为100keV和1×10^15cm^-2、1×1... 详细信息

为研究低活化铁素体/马氏体(Reduced Activation Ferritic/Martensitic,RAFM)钢的辐照损伤机理,利用慢正电子技术研究了H^+辐照RAFM钢时所产生的空位型缺陷及其对于材料微观结构的影响。H^+能量和剂量分别为100keV和1×10^15cm^-2、1×10^16cm^-2、1×10^17cm^-2。慢正电子束多普勒展宽测量结果可得,S参数随着剂量的增大而增大,W参数呈现正相反的趋势。样品中主要辐照区域为142~348nm,此范围内有大量缺陷产生,辐照产生的主要为空位型缺陷,其中多为氢-空位复合体缺陷,辐照缺陷的浓度随着H+剂量的增大而增加。空位型缺陷的尺寸大小也随着辐照剂量的增大而有所变化,辐照剂量达到10^17cm^-2时,S-W曲线斜率发生变化,故辐照缺陷类型发生明显变化,有较大尺寸的缺陷产生。

关键词： RAFM钢 H^+辐照慢正电子束技术空位型缺陷

高温超导外延薄膜YBa2Cu3O7-x中的空位型缺陷（英文）

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低温物理学报 1998年第5期 6-12页

作者：周先意,李毕友中国科学技术大学近代物理系中国科学院国际材料物理中心中国科学技术大学物理系

用正电子寿命技术研究了高温超导外延薄膜ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－ｘ中空位型缺陷的性质．结果表明，空位缺陷的类型与沉积条件无关，缺陷浓度随空气分压的增加或衬底温度的降低而增加．正电子平均寿命的温度依赖关系测量结果指出，当温度... 详细信息

用正电子寿命技术研究了高温超导外延薄膜ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－ｘ中空位型缺陷的性质．结果表明，空位缺陷的类型与沉积条件无关，缺陷浓度随空气分压的增加或衬底温度的降低而增加．正电子平均寿命的温度依赖关系测量结果指出，当温度在室温以上时，几乎所有的正电子都逃逸出浅捕获中心；当温度高于３７５Ｋ时，必须考虑其退火效应．

关键词：空位型缺陷 YBa2Cu3O 正电子轻子

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氩气氛NTDFZ－Si中的空位型缺陷

稀有金属 1994年第5期18卷 387-390,374页

作者：孟祥提清华大学核能技术设计研究院

用正电子湮没技术研究了生长态、总注入量分别为５．８×１０￣（１６）和３．６×１０￣（１７）ｃｍ￣（－２）的中子辐照氩气氛区熔单晶硅中空位型缺陷的退火行为，发现未辐照单晶硅在从室温到高温的退火过程中始终存在着分量强度为... 详细信息

用正电子湮没技术研究了生长态、总注入量分别为５．８×１０￣（１６）和３．６×１０￣（１７）ｃｍ￣（－２）的中子辐照氩气氛区熔单晶硅中空位型缺陷的退火行为，发现未辐照单晶硅在从室温到高温的退火过程中始终存在着分量强度为１０％～１８％的单空位型缺陷；低注入量中子辐照的主要缺陷是单空位型，较高注入量中子辐照时单空位和双空位型缺陷浓度均较高。

关键词：中子辐照 NTD硅空位型缺陷

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W-K合金中空位型缺陷的浓度和尺寸研究

四川大学学报（自然科学版） 2019年第6期56卷 1113-1117页

作者：张元元刘南顺张培源邓爱红四川大学物理学院

W-K合金具有熔点高,抗热冲击性能强,抗氢氦等离子辐照能力强等众多优点,特别是钾泡的形成能稳定晶界、充当钉扎点和细化晶粒的作用,从而改善了W-K合金材料的性能.由于正电子寿命谱分析技术对纳米尺度的空位型缺陷极为敏感,因此本文采用... 详细信息

W-K合金具有熔点高,抗热冲击性能强,抗氢氦等离子辐照能力强等众多优点,特别是钾泡的形成能稳定晶界、充当钉扎点和细化晶粒的作用,从而改善了W-K合金材料的性能.由于正电子寿命谱分析技术对纳米尺度的空位型缺陷极为敏感,因此本文采用该方法测量了正电子在不同钾含量下W-K合金的寿命值大小和相应的强度,并依据正电子湮没的两态捕获模型,对拟合的正电子寿命成分进行数据处理,同时对钾泡浓度和尺寸的变化情况进行了分析和讨论.

关键词： W-K合金空位型缺陷正电子湮没寿命谱

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低活化钢H/He辐照空位型缺陷的研究

低活化钢H/He辐照空位型缺陷的研究

作者：张梓晗东华理工大学

学位级别：硕士

低活化钢作为未来聚变堆以及第四代反应堆技术良好的候选结构材料,引起研究者的广泛关注,其中包括RAFM钢和ODS钢。如今,中子嬗变产生的氢、氦导致的脆化、缺陷演化以及宏观力学性能的影响是结构材料基础物理问题研究的难点与热点。本文... 详细信息

低活化钢作为未来聚变堆以及第四代反应堆技术良好的候选结构材料,引起研究者的广泛关注,其中包括RAFM钢和ODS钢。如今,中子嬗变产生的氢、氦导致的脆化、缺陷演化以及宏观力学性能的影响是结构材料基础物理问题研究的难点与热点。本文主要以RAFM钢和ODS钢作为研究对象,以Fe-9 wt.%Cr为基体炼制,添加W、V、C、Ta、Si等其他微量元素。本文的氢、氦原子的引入方式通过离子辐照技术完成。应用正电子湮没技术、扫描电子显微镜、原子力显微镜和同步辐射X射线衍射分析技术四种表征手段有机结合起来的方法,发挥每种分析技术的优点,深入研究低活化钢中辐照产生的微观缺陷,主要为空位型缺陷,以及缺陷对于表面肿胀,气泡产生的表面损伤的严重程度与影响。本文开展同一能量、不同辐照剂量的氦辐照ODS钢的辐照损伤的研究,不同的辐照剂量会导致不同类型的缺陷出现以及缺陷数量的变化。开展同一能量,不同的辐照剂量的氢辐照ODS钢和RAFM钢的辐照损伤研究,不同的材料在相同的辐照条件下会产生不同的辐照效应。通过SRIM模拟计算和正电子湮没谱学技术的结果分析可以知道,170 keV He辐照ODS钢的损伤范围在600 nm左右。正电子湮没寿命结果显示辐照产生的缺陷尺寸都比较小,且缺陷类型为空位型缺陷。慢正电子束多普勒展宽测量进一步确定高剂量的He辐照,He易与空位结合,占据空位形成氦—空位复合体结构,辐照剂量为1×10 cm时,形成的空位数量是最多的。样品表面的辐照损伤程度与辐照剂量呈现正相关,可以观察到有小空洞和析出物出现,5×1066 cm剂量辐照引起了表面的褶皱,这是由于在高注入剂量辐照区域向表面偏移,近表面区域形成严重的辐照损伤,可能有小氦泡的存在。X射线衍射结果显示辐照后的物相结构没有发生改变,氦致缺陷对于样品内的体相结构影响并不大。100 keV H辐照ODS钢和RAFM钢,辐照剂量分别为1×10、1×10、1×10 cm。ODS钢中氢离子产生的空位型缺陷,H与空位的结合能很低,易与空位形成复合体。高注入剂量1×10 cm的辐照缺陷类型发生变化,主要是尺寸相对较大的空位团或空洞以及辐照区向基体区过渡中存在的大量空位复合体。随着辐照剂量的增加,表面可以观察到出现大量的晶界,并且在其边缘有大量的析出物。平均晶粒尺寸是随着辐照剂量的增加而呈现增大的趋势,空位型缺陷对于样品的体相结构整体影响并不大。慢正电子束多普勒结果都显示出RAFM钢正电子湮没机制发生变化。注入剂量为1×10 cm时缺陷的尺寸总体没有发生变化,1×10 cm和1×1077 cm两种辐照剂量实验条件下的缺陷尺寸也跟随剂量的增大而有所增大,其中1×1077 cm辐照样品的尺寸变化最为显著,AFM图像观察到其表面局部出现轻微的肿胀且有大量小气泡产生。

关键词： ODS钢 RAFM钢氢/氦空位型缺陷

基于正电子湮没技术的材料空位型缺陷行为研究

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物理实验 2022年第3期42卷 17-21页

作者：袁悦王汉卿王诗维程龙张鹏曹兴忠金硕吕广宏北京航空航天大学物理学院北京100191 中国科学院高能物理研究所多学科研究中心北京100049

正电子湮没技术能够快速、精确、无损地对材料内部微观缺陷进行探测.将慢正电子束多普勒展宽能谱仪引入实验教学,选取核聚变堆壁材料金属钨为测试对象,调节正电子束能量,采集正电子在钨中湮没产生的γ光子信号.通过对γ光子多普勒展宽... 详细信息

正电子湮没技术能够快速、精确、无损地对材料内部微观缺陷进行探测.将慢正电子束多普勒展宽能谱仪引入实验教学,选取核聚变堆壁材料金属钨为测试对象,调节正电子束能量,采集正电子在钨中湮没产生的γ光子信号.通过对γ光子多普勒展宽能谱进行处理分析,获得辐照前后样品近表面空位型缺陷数量随深度的变化规律,使学生掌握基于正电子湮没技术研究材料缺陷行为的实验技能.

关键词：正电子湮没技术 γ光子多普勒展宽谱空位型缺陷深度分布

空位型缺陷对正电子的局域及其与缺陷宽度的依赖特性

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核技术 1985年第8期 6-6页

作者：谌季强汪克林龙期威中国科学技术大学中国科学院金属研究所

晶体中空位型缺陷提供了一个正电子捕获势阱,我们以铝为例,计算和讨论了几种不同形式的二维柱对称势阱对基态正电子的局域、湮没及其与缺陷宽度的依赖特性,得到的结论是:1)对取值有界的缺陷势阱,随缺陷宽度变化总存在使得正电子波函数... 详细信息

晶体中空位型缺陷提供了一个正电子捕获势阱,我们以铝为例,计算和讨论了几种不同形式的二维柱对称势阱对基态正电子的局域、湮没及其与缺陷宽度的依赖特性,得到的结论是:1)对取值有界的缺陷势阱,随缺陷宽度变化总存在使得正电子波函数局域在缺陷中心最强的尺寸Rl;2)正电子湮没寿命随缺陷宽度变化的曲线在大于Rl以后才开始明显出现饱和效应;3)中空类型缺陷当其宽度大于一定尺寸Rs以后出现表面效应,Rs远大于Rl;4)存在着下列不等式:Rs晶界

关键词：空位型缺陷正电子捕获势阱缺陷宽度正电子波函数

用正电子湮没研究纳米碲化铋的缺陷及其对热导率的影响

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物理学报 2015年第20期64卷 386-391页

作者：贺慧芳陈志权武汉大学物理学院湖北核固体物理重点实验室武汉430072

利用水热法合成了Bi_2Te_3纳米粉末,并在300—500℃的温度范围内对其进行等离子烧结.X射线衍射测试表明制得的Bi_2Te_3粉末是单相的.对于300—500℃范围内烧结的样品,扫描电子显微镜观察发现随着烧结温度的升高样品颗粒明显增大,但是根... 详细信息

利用水热法合成了Bi_2Te_3纳米粉末,并在300—500℃的温度范围内对其进行等离子烧结.X射线衍射测试表明制得的Bi_2Te_3粉末是单相的.对于300—500℃范围内烧结的样品,扫描电子显微镜观察发现随着烧结温度的升高样品颗粒明显增大,但是根据X射线衍射峰的宽度计算得到的样品晶粒大小并没有明显的变化.正电子湮没寿命测试结果表明,所有的样品中均存在空位型缺陷,而这些缺陷很可能存在于晶界处.正电子平均寿命随着烧结温度的升高而单调下降,说明较高的烧结温度导致了空位型缺陷浓度的降低.另外,随着烧结温度从300℃升高到500℃,样品的热导率从0.3 W.m^(-1)·K^(-1)升高到了2.4 W·m^(-1)·K^(-1),这表明在纳米Bi_2Te_3中,空位型缺陷和热导率之间存在着密切的联系.

关键词： Bi_2Te_3 正电子空位型缺陷热导率