РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ TiO2 ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ Kr ИОНАМИ
Аннотация
В работе исследованы радиационно-индуцированные структурные изменения в монокристаллах рутила TiO2 после облучения ионами 147 МэВ Kr до флюенсов 1011 и 1013 ион/см2. Методом рентгеноструктурного анализа установлено, что во всем исследованном диапазоне флюенсов сохраняется тетрагональная структура рутила без признаков фазового перехода. Показано, что при флюенсе 1011 ион/см2 изменения положения и формы дифракционных максимумов минимальны, что свидетельствует о высокой радиационной стойкости кристаллической решетки TiO2. При увеличении флюенса до 1013 ион/см2 наблюдается смещение рефлексов (110) и (220) в область меньших углов, указывающее на радиационно-индуцированное увеличение межплоскостных расстояний и расширение решетки рутила. Анализ параметров элементарной ячейки показал увеличение эффективного объема до ~3.6 % для основной компоненты и до ~8.3 % для поврежденного приповерхностного слоя. Рассчитанные значения микродеформации и эффективного напряженного состояния свидетельствуют о формировании неоднородного дефектного слоя с высокими локальными растягивающими напряжениями. Установлено, что основным эффектом воздействия быстрых тяжелых ионов является накопление радиационных дефектов, развитие напряженно-деформированного состояния и формирование поврежденного приповерхностного слоя без разрушения исходной структуры рутила TiO2. Полученные результаты представляют интерес для применения TiO2 в радиационно-стойких функциональных материалах и элементах ядерной и космической техники.
Автор
Ж.Д.Оспанова
А.Т.Акилбеков
Ж.Т.Карипбаев
Г.М.Аралбаева
А.Б.Какимов
DOI
https://doi.org/10.48081/BGQF2044
Ключевые слова
TiO2
рутил
тяжелые ионы
радиационные дефекты
латентные треки
рентгеноструктурный анализ
микродеформация
радиационная стойкость
Год
2026
Номер
Выпуск 2
Для цитирования:
Ж.Д.Оспанова, А.Т.Акилбеков, Ж.Т.Карипбаев, Г.М.Аралбаева, А.Б.Какимов РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ TiO2 ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ Kr ИОНАМИ // Вестник Торайгыров университета Серия: физика, математика и компьютерные науки - 2026 - №2 - С. 252-266. https://doi.org/10.48081/BGQF2044
Скопировано!