Ātro ksenona jonu izraisītās struktūras un mikromehānisko īpašību izmaiņas LiF kristālos

Abstract

Pētīta treku veidošanās LiF kristālos, kas apstaroti ar ātrajiem Xe joniem ar specifisko enerģiju 11,1 MeV uz nuklonu fluenču 107 -1010 joni/cm2 apgabalā, izmantojot dislokāciju kustīguma, atomspēka un optiskās mikroskopijas metodes. Dislokācijas un treki tika vizualizēti selektīvas ķīmiskās kodināšanas ceļā. Fluencei pārsniedzot 107 joni/cm2 tika novērota dislokāciju kustīguma samazināšanās uz apstarotās virsmas. Tika konstatēti pārtraukumi treku serdes struktūrā, kuri samazina treku efektivitāti dislokāciju bremzēšanā. Rezultāti analizēti, izmantojot Orovana modeli dislokāciju mijiedarbībai ar trekiem kā spēcīgiem šķēršļiem. Iegūtie rezultāti parāda dislokāciju kustīguma metodes priekšrocības treka serdes defektu diagnosticēšanai zemo fluenču diapazonā.

Atslēgas vārdi: litija fluorīds, ātrie joni, treku kodināšana, dislokācijas.

Track damage in LiF crystals irradiated with swift Xe ions with specific energy 11.1 MeV per nucleon at fluences from 107 to 1010 ions/cm2 was studied using dislocation mobility, AFM and optical microscopy methods. The dislocations and ion tracks were revealed by selective chemical etching. Pronounced reduction of the dislocation mobility on irradiated surface was observed above the threshold fluence of 107 ions/cm2. Discontinuities of track structure are observed which reduce the obstacle strength of tracks. The results are analysed using the Orowan’s model of dislocation impeding by tracks as strong barriers. The obtained results demonstrate the advantages of the dislocation mobility method for the diagnostics of track core damage at low-fluence irradiations.

Keywords: lithium fluoride, swift ions, track etching, dislocations.