Повреждение диоксида титана вблизи поверхности после облучения быстрыми тяжелыми ионами

Abstract

Реакция материала на облучение быстрыми тяжелыми ионами простых оксидов, таких как TiO2, за- метно отличается вблизи поверхности кристалла, чем в объеме. В этой приповерхностной области толщиной несколько десятков нанометров материал обладает значительно более высокой чувстви- тельностью к повреждениям. Повышенная чувствительность материала в этой области связана с близостью свободной поверхности и слабо зависит от электронного торможения. По крайней мере, для этих материалов предположение о цилиндрических латентных треках является неоднозначным и большое внимание следует уделить им при определении радиусов треков косвенными методами. Прямое наблюдение с помощью просвечивающей электронной микроскопии может также легко при- вести к сильной переоценке радиусов треков, когда применяются стандартные методы подготовки об- разца. Мы предполагаем, что пониженное внутреннее давление в кристалле в окрестности свободной поверхности действует как стимулирующий фактор для усиления чувствительности. Более низкое давление приводит к увеличению вероятности фазовых изменений из-за повышенных температур в ядре трека, и увеличение объема приводит к образованию хиллоков на поверхности кристалла.