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セラミックス材料の照射損傷過程に及ぼすイオン化誘起拡散と照射励起拡散の効果

电离诱导扩散和辐照诱导扩散对陶瓷材料辐照损伤过程的影响

基本信息

批准号：
09750779
负责人：
安田和弘
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750779/
关键词：
Ceramics MgAl_2O_3 Al_2O_3 TEM radiation damage diffusion ionization displacement alumina magnesium aluminate spinel desplacement microstructure hardness

项目摘要

MgO・nAl_2O_3(n=1,2.4)、α-Al_2O_3およびVまたはNiを添加したα-Al_2O_3,単結晶に200keVの電子と30keVイオン(He^+,Ov,Mg^+,Ar^+)を電子顕微鏡内で重畳照射し、照射に伴う微細組織変化を電顕内で「その場」観察した。また、6keVAr^+イオン照射によって微小格子間転位ループを導入した試料に100〜1000keVの電子を300Kにて照射し、欠陥集合体の安定性を調べた。イオンおよび電子を重畳照射した場合に観察される格子間型転位ループの形成抑制効果をMgO・Al_2O_3、MgO・2.4Al_2O_3、α-Al_2O_3、およびVまたはNiをドープしたα-Al_2O_3において比較すると、転位ループ形成の抑制効果は定性的に、MgO・Al_2O_3>MgO・2.4Al_2O_3>VまたはNiをドープしたα-Al_2O_3>α-Al_2O_3の順になった。こうしたループ形成頻度がどのような因子に支配されて現れるのかを、この現象がイオン照射に起因する欠陥集合体の核形成頻度と電子照射下における転位ループ核の安定性の競合に基づくものと仮定して考察した。イオン照射下での欠陥集合体の核形成頻度は、MgO・nAl_2O_3系試料の方がα-Al_2O_3よりも2桁近く小さくなった。また微小格子間型転位ループを含む試料に電子照射を行うと、いずれの試料においても転位ループは消滅し、消滅速度は電子エネルギーの低下に伴って大きくなった。この結果は転位ループの消滅がはじき出し損傷に起因して形成される空孔の吸収によるものではない事を示している。また消滅速度は、MgO・Al_2O_3>>α-Al_2O_3>MgO・nAl_2O_3の順に従った。実験結果は、核形成頻度が小さく、かつその安定性に乏しいMgO・Al_2O_3において重畳照射効果が現れ易い事を示し、先に示した仮定を満足している。現在、低エネルギー電子照射下における微小転位ループ消滅機構を考察中であり、この観点からイオン・電子重畳照射効果を明らかにしたいと考えている。

MgO・nAl_2O_3(n=1,2.4), α-Al_2O_3およびVまたはNiをadded α-Al_2O_3, single crystallized 200keV electrons The 30keV イオン (He^+, Ov, Mg^+, Ar^+) is used for heavy irradiation in an electron microscope, and the irradiation is accompanied by micro-tissue transformation and "field" observation in the electron microscope.また、6keVAr^+イオン irradiation によってMicro-grid interposition ループをIntroduction したsampleに100~1000keV electrons, 300K irradiation, lack of stability of the aggregate, and adjustment.イオンおよびelectronic を heavy 畳irradiation した occasion に観看 lattice type 転 Position ループの formation inhibitory effect をMgO・Al_2 O_3, MgO・2.4Al_2O_3, α-Al_2O_3, およびVまたはNiをドープしたα-Al_ 2O_3 において comparison すると, 転 Position ループ formation inhibitory effect は qualitative に, MgO・Al_2O_3>MgO・2.4Al_2O_3>VまたはNiをドープしたα-Al_2O_3>α-Al_2O_3の顺になった.こうしたループ Formation frequency がどのような factor に dominated されて present れるのかを, この phenomenon がイオン irradiation に cause するowed The frequency of nucleation formation of the aggregate and the stability of the nucleation stability under electron irradiation were investigated. The frequency of nucleation formation in aggregates under irradiation of イオン is small, and the frequency of nucleation of MgO·nAl_2O_3 series samples is small.またMicro-lattice type 袻ープをContains むElectron irradiation を行うと, いずれのSample においても転 Position ループは annihilation し, annihilation speed は ELECTRONIC エネルギーのlow に companion って大きくなった.この Result は転 Position ループのannihilation がはじき出し Damage にCause して Formation されるHollow のAbsorption によるものではない事を Show している. The elimination speed of MgO・Al_2O_3>>α-Al_2O_3>MgO・nAl_2O_3 is the same as the elimination speed.実験RESULTSは、Nucleation frequencyが小さく、かつそのStabilityに lackしいMgO・Al_2O _3 The effect of irradiation is as follows: Currently, we are inspecting the mechanism for eradicating tiny bits of microelectronics under low-voltage electron irradiation.り、この観点からイオン・Electronic re-irradiation effect を明らかにしたいと卡えている.