РОЛЬ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛОСКОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ БЫСТРЫМИ ТЯЖЕЛЫМИ ИОНАМИ В ОБРАЗОВАНИИ ДЕФЕКТОВ В MGAL2O4
Аннотация
В работе исследовалось влияние кристаллической плоскости облучения быстрыми тяжелыми ионами на дефектообразование кристаллов MgAl2O4. Шпинель является радиационно-стойким материалом, с чем связан большой интерес к ее исследованию, а также различными применениями. Кристаллы MgAl2O4 могут использоваться в диагностических окнах в термоядерных реакторах, как люминофоры, лазерные среды, инертные матрицы для ядерного топлива, а также для хранения радиоактивных отходов.
Исследуемые образцы MgAl2O4 (100), (110), (111) облучались ионами 220 МэВ Xe с при комнатной температуре перпендикулярно плоскостям (100), (110), (111). Диапазон флюенса составлял от 1010 до 1014 см-2. В работе для исследований использовались: оптическая спектроскопия видимого и ИК диапазона, оптическая спектроскопия вакуумного диапазона (ВУФ) с использованием поляризатора Томпсона, ЭПР спектроскопия.
Анализ особенностей кристаллической структуры MgAl2O4, показал, что случае плоскости (110) образуются своеобразные «лунки» - области, незаполненные ионами по всей длине элементарной ячейки. В результате обнаружено, что полоса поглощения 6.5 эВ, обусловленная со связанных экситонов вблизи заряженных антисайтдефектов АД (Mg|Al) поляризована. Анализ количества оптически активных F-центров показывает, что в кристаллах с ориентацией (110) таких центров образуется на 35% больше. Скорее всего это обусловлено большей эффективностью создания и распада автолокализованных экситонов на френкелевские па. В ЭПР спектре отсутствует сигнал типа V22 , что свидетельствует о том, что АД (Mg|Al) в основном захватывает экситоны, в спектре поглощения этому дефекту соответствует полоса 6.5 эВ и она является доминирующей в спектрах поглощения облученных образцов.
Ключевые слова: быстрые тяжелые ионы, монокристаллы MgAl2O4, треки, флюенс. радиационные дефекты.
Автор
А. Акилбеков
Ж. Оспанова
А. Киряков
Д. Байтимиров
А. Подшивалов
DOI
https://doi.org/10.48081/CRRC3251
Ключевые слова
быстрые тяжелые ионы
монокристаллы MgAl2O4
треки
флюенс
радиационные дефекты
Год
2025
Номер
Выпуск 3
Для цитирования:
А. Акилбеков, Ж. Оспанова, А. Киряков, Д. Байтимиров, А. Подшивалов РОЛЬ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛОСКОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ БЫСТРЫМИ ТЯЖЕЛЫМИ ИОНАМИ В ОБРАЗОВАНИИ ДЕФЕКТОВ В MGAL2O4 // Вестник Торайгыров университета Серия: физика, математика и компьютерные науки - 2025 - №3 - С. 92 – 107. https://doi.org/10.48081/CRRC3251
Скопировано!