Thay đổi do bức xạ gây ra ở các biên hạt góc nhỏ trong phim mỏng Cu cấu trúc ô vuông

Applied Physics A Solids and Surfaces - Tập 108 - Trang 121-126 - 2012
E. G. Fu1, Y. Q. Wang2, G. F. Zou1, J. Xiong1, M. J. Zhuo1, Q. M. Wei1, J. K. Baldwin1, Q. X. Jia1, L. Shao3, A. Misra1, M. Nastasi1
1Center for Integrated Nanotechnologies, Materials Physics and Application Division, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, USA
2Materials Science and Technology Division, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, USA
3Department of Nuclear Engineering, Texas A&M University, College Station, USA

Tóm tắt

Chúng tôi đã nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ lên các biên hạt góc nhỏ trong các phim mỏng Cu có cấu trúc ô vuông. Các phim cho thấy sự giảm đáng kể về độ phân tán ô vuông thông qua sự thu hẹp độ rộng toàn phần tại nửa cực đại trong các đường cong lật của XRD và một giá trị dẫn xuất nhỏ hơn của RBS sau bức xạ. Những dữ liệu này chỉ ra rằng bức xạ đã làm giảm các góc lệch hướng giữa các khối ô vuông được phân tách bởi các biên hạt góc nhỏ. Các cơ chế liên quan đến sự tương tác giữa các đứt gãy biên hạt và các khiếm khuyết do bức xạ gây ra được thảo luận.

Từ khóa

#bức xạ; biên hạt; phim mỏng Cu; cấu trúc ô vuông; XRD; RBS

Tài liệu tham khảo

M. Samaras, P.M. Derlet, H. Van Swygenhoven, M. Victoria, Philos. Mag. 83, 3599 (2003) X.M. Bai, A.F. Voter, R.G. Hoagland, M. Nastasi, B.P. Uberuaga, Science 327, 1631 (2010) T.D. Shen, S.H. Feng, M. Tang, J.A. Valdez, Y.Q. Wang, K.E. Sickafus, Appl. Phys. Lett. 90, 263115 (2007) S.J. Zinkle, in 15th International Symposium on Effects of Radiation on Material (1992), p. 749 J.D. Embury, R.B. Nicholson, Acta Metall. 13, 403 (1965) J. Burke, D. Stuckey, Philos. Mag. 31, 1069 (1975) B.K. Basu, C. Elbaum, Acta Metall. 13, 117 (1965) P.N.T. Unwin, G.W. Lorimer, R.B. Nicholson, Acta Metall. 17, 1363 (1969) M. Dollar, H. Gleiter, Scr. Metall. 19, 481 (1985) C.G. Darwin, the theory of X-ray reflection. Philos. Mag. 27, 675 (1914) B.D. Cullity, Elements of X-ray Diffraction, 2nd edn. (Addison-Wesley, Reading, 1978) W.T. Read Jr, Dislocations in Crystals (McGraw-Hill, New York, 1953) M. Birkholz, Thin Film Analysis by X-ray Scattering (Wiley-VCH, New York, 2006) L.V. Azaroff, Elements of X-ray Crystallography (McGraw-Hill, New York, 1968) H. Trinkaus, B.N. Singh, J. Nucl. Mater. 323, 229 (2003) G.S. Was, Fundamentals of Radiation Materials Science: Metals and Alloys (Springer, Berlin, 2007) J.F. Ziegler, M.D. Ziegler, J.P. Biersack, The stopping and range in ions in matter. http://www.srim.org W.K. Chu, J.W. Mayer, M.A. Nicolet, Backscattering Spectrometry (Academic Press, Orlando, 1978) O. Henriksen, T. Laursen, E. Johnson, A. Johansen, L. Sarholt-Kristensen, J.L. Whitton, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B, Beam Interact. Mater. Atoms 15, 356 (1986) H. Ishiwara, S. Furukawa, J. Appl. Phys. 47, 1686 (1976) H. Ishiwara, K. Hirosaka, M. Nagatomo, S. Furakawa, Surf. Sci. 86, 711 (1979) D. Sigurd, R.W. Bower, W.F. van der Weg, J.W. Mayer, Thin Solid Films 19, 319 (1973) M. Nastasi, J.W. Mayer, J.K. Hirvonen, Ion-solid Interactions: Fundamentals and Applications (Cambridge University Press, Cambridge, 1996) W.D. Callister Jr., Materials Science and Engineering: An Introduction, 5th edn. (Wiley, New York, 2000) H. Ullmaier, W. Schilling, Radiation damage in metallic reactor materials, in Physics of Modern Materials, vol. I (IAEA, Vienna, 1980) G.S. Was, T.R. Allen, Mater. Charact. 32, 239 (1994) L.E. Rehn, P.R. Okamoto, R.S. Averback, Phys. Rev. B, Condens. Matter Mater. Phys. 30, 3073 (1984) N.F. Mott, Proc. Phys. Soc. B 64, 729 (1951) J. Weertman, J. Appl. Phys. 26, 1213 (1955) J. Lothe, J. Appl. Phys. 31, 1077 (1960) R.M. Thomson, R.W. Balluffi, J. Appl. Phys. 33, 803 (1962) D.N. Seidman, R.W. Balluffi, Phys. Status Solidi 17, 531 (1966) R.W. Balluffi, Phys. Status Solidi 31, 443 (1969) D. Hull, D.J. Bacon, Introduction to Dislocations, 3rd edn. (Pergamon, Elmsford, 1984)