Cấy ion nitơ vào kính arsenic kẽm tellurite

Journal of the Australian Ceramic Society - Tập 57 - Trang 185-194 - 2020
Shaik Kareem Ahmmad1, P. Magudapathy2, Avula Edukondalu3, Shaik Amer Ahmed3, Syed Rahman3
1Department of Physics, Muffakham Jah College of Engineering and Technology, Hyderabad, India
2Materials Science Group, IGCAR, Kalpakkam, India
3College of Science, Osmania University, Hyderabad, India

Tóm tắt

Chúng tôi đã cấy các mẫu kính xZnF2–(20-x)ZnO–40As2O3–40TeO2 (x = 4 và 20 mol%) bằng ion nitơ với các liều lượng khác nhau. Các mẫu kính được đặc trưng bằng phương pháp tán xạ Rutherford để phân tích độ sâu nồng độ của các nguyên tử đã được cấy, bằng phân tích SEM để khảo sát hình thái bề mặt, và cũng bằng phổ hấp thụ UV–vis. Quan sát cho thấy rằng trong cả hai hệ kính, giá trị độ sâu thâm nhập R, khoảng cách chiếu Rp, và độ phân tán ΔRp đều tăng khi liều cấy ion N+ tăng từ 5 × 10^16 đến 5 × 10^17 ion/cm2. Hình ảnh vi mô quét cho thấy sự thay đổi đáng kể trong hình thái bề mặt giữa các vùng chưa được cấy và vùng đã cấy nitơ. Sau khi cấy ion nitơ, độ truyền sáng giảm trong khi rìa hấp thụ dịch chuyển về phía bước sóng cao hơn cùng với sự gia tăng trong các liều cấy ion nitơ ở cả hai hệ kính. Sự giảm giá trị khoảng band quang học trong cả hai hệ kính có thể được quy cho hiệu ứng đuôi band do các sai lệch được tạo ra trong quá trình cấy nitơ.

Từ khóa

#cấy ion nitơ #kính arsenic kẽm tellurite #hấp thụ quang học #tán xạ Rutherford #phân tích SEM

Tài liệu tham khảo

Tagiara, N.S., Palles, D., Simandiras, E.D., Psycharis, V., Kyritsis, A., Kamitsos, E.I.: J. Non-Cryst. Solids. 457, 116–125 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2016.11.033 Ahmmad, S.k., Samee, M.A., Edukondalu, A., Rahman, S.: Results in Physics. 2, 175–181 (2012). https://doi.org/10.1016/j.rinp.2012.10.002 Kut'in, А.M., Plekhovich, А.D., Balueva, К.V., Motorin, S.E., Dorofeev, V.V.: Thermochim Acta. 673, 192–197 (2019). https://doi.org/10.1016/j.tca.2019.01.027 Kalampounias, A.G., Papatheodorou, G.N., Yannopoulos, S.N.: J Phys Chem Solids. 67(725–731), 725–731 (2006). https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2005.11.001 Desirena, H., Schülzgen, A., Sabet, S., Ramos-Ortiz, G., de la Rosa, E., Peyghambarian, N.: Opt Mater. 31, 784–789 (2009). https://doi.org/10.1016/j.optmat.2008.08.005 Stalin, S., Gaikwad, D.K., Samee, M.A., Edukondalu, A., Ahmmad, S.K., Joshi, A.A., Syed, R.: Ceram Int. 46, 17325–17334 (2020). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.04.021 Lakshminarayana, G., Yang, H., Qiu, J.: J Alloys Compd. 475, 569–576 (2009). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2008.07.083 Yousef, E., Hotzel, M., Rüssel, C.: J. Non-Cryst. Solids. 353, 333–338 (2007) Saddeek, Y.B.: Mater Chem Phys. 91, 146–153 (2005). https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2004.11.005 Takebe, H., Pujino, S., Morinaga, K.: J. Am. Ceram. Soc. 77, 2455–2457 (1994). https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1994.tb04621.x El-Mallawany, R.: Mater Chem Phys. 53, 93–120 (1998). https://doi.org/10.1016/S0254-0584(97)02041-5 Ozdanova, J., Ticha, H., Tichy, L.: J. Non-Cryst. Solids. 353, 2799–2802 (2007). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2007.06.017 Bale, S., Rahman, S., Awasthi, A.M., Sathe, V.: J. Alloys Compd. 460, 699–703 (2008). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2007.06.090 Shaaban, M.H., Ali, A.A., El-Nimr, M.K.: Mater. Chem. Phys. 96, 433–438 (2006) Surendra Babu, S., Jang, K., Jin Cho, E., Lee, H., Jayasankar, C.K.: J. Phys. D. Appl. Phys. 40, 5767 (2007). https://doi.org/10.1088/0022-3727/40/18/038 Sahar, M.R., Sulhadi, K., Rohani, M.S.: J. Non-Cryst. Solids. 354, 1179–1181 (2008). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2006.12.127 Hayakawa, T., Hayakawa, M., Nogami, M., Thomas, P.: Opt. Mater. 32, 448–455 (2010). https://doi.org/10.1016/j.optmat.2009.10.006 Sidebottom, D.L., Hruschka, M.A., Porter, B.G., Brow, R.K., Hudgens, J.J.: Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 453, 253 (1997) Raouf A. H. El-Mallawany, Tellurite Glasses Handbook: physical properties and Data, Second Edition CRC Press, Boca Raton (2002) Wang, J.S., Vogel, E.M., Snitzer, E.: Opt. Mater. 3, 187–203 (1994). https://doi.org/10.1016/0925-3467(94)90004-3 Clare, A.G., Wright, A.C., Sinclair, R.N., Galeener, F.L., Geissberger, A.E.: J. Non-Cryst. Solids. 111, 123–138 (1989). https://doi.org/10.1016/0022-3093(89)90274-3 Nassau, K., Chadwick, D.L., Miller, A.E.: J. Non-Cryst. Solids. 93, 115–124 (1987). https://doi.org/10.1016/S0022-3093(87)80032-7 Nassau, K., Chadwick, D.L.: J. Am. Ceram. Soc. 66, 332 (1982). https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1983.tb10043.x Townsend, P.D.: Nucl. Instrum. Methods Phys. Res, Sect B. 65, 243–250 (1992). https://doi.org/10.1016/0168-583X(92)95042-P Wasse, J.C., Petri, I., Salmon, P.S.: J. Phys. Condens. Matter. 13, 6165 (2001). https://doi.org/10.1088/0953-8984/13/28/302 Sheoran, A., Sanghi, S., Rani, S., Agarwal, A., Seth, V.P.: J. Alloys. Compd. 475, 804–809 (2009). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2008.08.006 Hoppe, U., Yousef, E., Rüssel, C., Neuefeind, J., Hannon, A.C.: J. Phys. Condens. Matter. 16, 1645 (2004). https://doi.org/10.1088/0953-8984/16/9/013 Durga, D.K., Reddy, P.Y., Veeraiah, N.: J. Lumin. 99, 53–60 (2002). https://doi.org/10.1016/S0022-2313(02)00293-4 Durga, D.K., Veeraiah, N.: Phys. B. Condens. Matter. 324, 127–141 (2002). https://doi.org/10.1016/S0921-4526(02)01286-3 Krishna, S.B.M., Babu, A.R., Ch, R.S., Rao, D.K.: J. Non. Cryst. Solids. 356, 1754–1761 (2010). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2010.07.026 Mazzoldi, P.: Ion beam modification of insulators, vol. 2, p. 765. Elsevier, Amsterdam (1987) Kiani, F., Wen, C., Li, Y.: Acta Biomater. 103(1–23), (2020). https://doi.org/10.1016/j.actbio.2019.12.023 Ford, D.C., Hicks, D., Oses, C., Toher, C., Curtarolo, S.: Acta Mater. 176, 297–305 (2019). https://doi.org/10.1016/j.actamat.2019.07.008 Burnett, P.J., Page, T.F.: J. Mater. Sci. 19, 845–860 (1984). https://doi.org/10.1007/BF00540455 Mchargue, C.J., Yust, C.S.: J. Am. Ceram. Soc. 67, 117–123 (1983). https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1984.tb09627.x Legg, K.O., Cochran Jr., J.K., Solnick-Legg, H.F., Mann, X.L.: Nucl. Instrum. Methods Phys. Res, Sect B. 7–8, 535–540 (1985). https://doi.org/10.1016/0168-583X(85)90428-8 Hioki, T., Itoh, A., Noda, s., Doi, H., Kawamoto, J., Kamigaito, O.: J. Mater. Sci. Lett. 3, 1099–1101 (1984). https://doi.org/10.1007/BF00719777 McHargue, C.J., Farlow, G.C., White, C.W., Williams, J.M., Appleton, B.R., Naramoto, H.: Mater. Sci. Eng. 69, 123–127 (1985). https://doi.org/10.1016/0025-5416(85)90382-9 Hioki, T., Itoh, A., Ohkubo, M., Noda, S., Doi, H., Kawamoto, J., Kamigaito, O.: J. Mater. Sci. 21, 1321–1328 (1986). https://doi.org/10.1007/BF00553270 Füri, E., Deloule, E., Dalou, C.: Chem. Geol. 493, 327–337 (2018). https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2018.06.008 Kolavekar, S.B., Ayachit, N.H., Jagannath, G., Naga Krishnakanth, K., Venugopal Rao, S.: Opt. Mater. 83, 34–42 (2018). https://doi.org/10.1016/j.optmat.2018.05.083 Wei, T., Zhang, Y., Xu, A., Gregg, D.J., Karatchevtseva, I., Kong, L., Ionescu, M., Vance, E.R.: Appl. Surf. Sci. 478, 373–382 (2019). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.01.178 Narayanan, K.L., Vijaya kumar, K.P., Nair, K.G.M., Thampi, N.S.: Phys. B. Condens. Matter. 240, 8–12 (1997). https://doi.org/10.1016/S0921-4526(97)00428-6 Senthil, K., Mangalaraj, D., Narayandass, S.K., Hong, B., Roh, Y., SeokPark, C., Yi, J.: Semicond Sci. Technol. 17, 97 (2002). https://doi.org/10.1088/0268-1242/17/2/302 Tesfamichael, T., Will, G., Colella, M., Bell, J.: Nucl Instrum Methods Phys Res, Sect B. 201(581–588), (2003). https://doi.org/10.1016/S0168-583X(02)02226-7