Свифт ауыр ион - Swift heavy ion

Жылдам ауыр иондар ерекше формасы болып табылады бөлшектердің сәулеленуі ол үшін электронды тоқтату үстемдік етеді ядролық тоқтату.[1][2]Олар жеделдетілген бөлшектердің үдеткіштері өте жоғары энергияға, әдетте MeV немесе GeV түзу сызық бойынша қатты денеге ену үшін жеткілікті энергия мен массаға ие. Көптеген қатты денелерде жылдам иондар тұрақты түрлендірілген цилиндрлік зоналарды шақыру үшін жеткілікті энергия бөледі ионды тректер. Егер сәулелену бастапқыда кристалды материалда жүргізілсе, ионды тректер аморфты цилиндрден тұрады.[1] Ионды тректер көптеген аморфизирленген материалдардан өндірілуі мүмкін, бірақ таза металдарда емес, мұнда жоғары электронды жылу өткізгіштік электронды қызуды сейілткенге дейін таратады ионды жол қалыптастыруға уақыты бар.

Механизмдер

Әр түрлі уақыттағы кварцтағы SHI трассасының төрт атомдық масштабтағы кескіні
Уақыт эволюциясы а Молекулалық динамика ауыр салмақты модельдеу ионды жол материалда цилиндрлік аморфты жол түзетін кристалды кварцта. Кескін өлшемі 17 нм × 13 нм.

Оның механизмдері ионды тректер шығарылады, кейбір пікірталастарға жатады. Олар белгілі бір мағынада өндіріс деп санауға болады термиялық шиптер[3][4]олар күшті торлы қыздыруға және уақытша ретсіз атом аймағына әкеледі деген мағынада. Алайда, ең болмағанда, залалдың бастапқы кезеңін а Кулондық жарылыс механизм.[5] Жылыту механизмі қандай болмасын, жылдам ауыр иондар әдетте оқшаулағыштардың зақымдануының ұзын цилиндрлік жолын тудыратыны жақсы дәлелденген,[1][3] оның ортасында кем дегенде SiO-да аз болатындығы көрсетілген2.[6][7]

Қолданбалар

Свифт ауыр ионды тректер бірнеше белгіленген және ықтимал практикалық қосымшаларға ие. Ионды тректер полимерлерде полимерлі фольга арқылы нанометрлік жұқа канал түзуге болады, осылай аталуы мүмкін мембраналарды бақылау. Бұл өнеркәсіптік қолданыста.[8]

Полимидтік резистенттік сәулеленудің шаблон ретінде қолданылу мүмкіндігі бар нановир өсу.[9]Жолдарды материалдарды шашыратуға да қолдануға болады.[10][11]Олар материалдарға салынған нанокристаллдарды ұзарту үшін де қолданыла алады.[12][13][14]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б c Канджижал, Д. (2001). «Жылдам ауыр ионды модификация және материалдардағы жол түзілісі» (DjVu). Қазіргі ғылым. 80 (12): 1560.
  2. ^ М.Тулемонде, В.Ассман, Ч.Дюфур, А.Мефтах, Ф.Стердер және К.Травтман, Эксперименттік құбылыстар және термиялық масақ модельдерінің сипаттамасы ионды тректер аморфикалық бейорганикалық оқшаулағыштарда, мат. Fys. Медд. Конг. Дан. Vid. Сельск. 52, 263 (2006).
  3. ^ а б Мефтах, А .; Брисард, Ф .; Костантини, Дж. М .; ДориХи, Е .; Хаге-Али, М .; Эрвие, М .; Стокерт, Дж. П .; Студер, Ф .; Тулемонда, М. (1 сәуір 1994). «SiO-да трек қалыптастыру2 кварц және жылу шипалы механизм ». Физикалық шолу B. Американдық физикалық қоғам (APS). 49 (18): 12457–12463. дои:10.1103 / physrevb.49.12457. ISSN  0163-1829. PMID  10010146.
  4. ^ Траутманн, С .; Клаумюнцер, С .; Trinkaus, H. (23 қазан 2000). «Аморфты темірдің темір қорытпасында трек түзілуіне стресстің әсері: иондық жолдар серпімді қосылыс ретінде» (PDF). Физикалық шолу хаттары. Американдық физикалық қоғам (APS). 85 (17): 3648–3651. дои:10.1103 / physrevlett.85.3648. ISSN  0031-9007. PMID  11030972.
  5. ^ Бринга, Э.М .; Джонсон, Р.Э. (4 сәуір 2002). «Кулондық жарылыс және термиялық шиптер». Физикалық шолу хаттары. Американдық физикалық қоғам (APS). 88 (16): 165501. arXiv:cond-mat / 0103475. дои:10.1103 / physrevlett.88.165501. ISSN  0031-9007. PMID  11955237.
  6. ^ Клут, П .; Шнор, С. С .; Пакаринен, О. Х .; Джурабекова, Ф .; Спроустер, Дж .; Джулиан, Р .; Риджуэй, М. Бирн, А. П .; Траутманн, С .; Куксон, Дж .; Нордлунд, К .; Тулемонда, М. (24 қазан 2008). «AmorphousSiO2-дегі жылдам ауыр ионды жолдардағы жақсы құрылым». Физикалық шолу хаттары. Американдық физикалық қоғам (APS). 101 (17): 175503. дои:10.1103 / physrevlett.101.175503. hdl:10440/862. ISSN  0031-9007. PMID  18999762.
  7. ^ Каниуков, Е Ю; Устарроз, Дж; Якимчук, D V; Петрова, М; Террин, Н; Сиваков, V; Петров, A V (2016 жылғы 15 ақпан). «Жылдам ауыр иондық жолдар технологиясы бойынша реттелетін нанопорлы кремний оксидінің шаблондары». Нанотехнология. IOP Publishing. 27 (11): 115305. дои:10.1088/0957-4484/27/11/115305. ISSN  0957-4484. PMID  26878691.
  8. ^ Apel, P. (2003). «Полимерлердегі жылдам иондық эффекттер: өндірістік қолдану». Ядролық құралдар мен физиканы зерттеу әдістері В бөлімі: материалдармен және сәулелермен сәуленің өзара әрекеттесуі. Elsevier BV. 208: 11–20. дои:10.1016 / s0168-583x (03) 00634-7. ISSN  0168-583X.
  9. ^ Скупинский, Марек; Тулемонда, Марсель; Линдеберг, Микаэль; Хьорт, Клас (2005). «Полимидте жасалған иондық тректер нановирлерге шаблон ретінде Si пластиналарына қарсы тұрады». Ядролық құралдар мен физиканы зерттеу әдістері В бөлімі: материалдармен және сәулелермен сәуленің өзара әрекеттесуі. Elsevier BV. 240 (3): 681–689. дои:10.1016 / j.nimb.2005.04.128. ISSN  0168-583X.
  10. ^ Урбассек, Х. М .; Кафеманн, Х .; Джонсон, Р.Э. (1 желтоқсан 1993). «Жылдам ионды жолдан атомды шығару: молекулалық-динамикалық зерттеу». Физикалық шолу B. Американдық физикалық қоғам (APS). 49 (2): 786–795. дои:10.1103 / physrevb.49.786. ISSN  0163-1829.
  11. ^ Тулемонда, М .; Ассман, В .; Траутманн, С .; Грюнер, Ф .; Мискес, Х.Д .; Кукал, Х .; Ванг, З.Г. (2003). «Жылдам ауыр иондардың көмегімен металдар мен оқшаулағыштардың шашырауы». Ядролық құралдар мен физиканы зерттеу әдістері В бөлімі: материалдармен және сәулелермен сәуленің өзара әрекеттесуі. Elsevier BV. 212: 346–357. дои:10.1016 / s0168-583x (03) 01721-x. ISSN  0168-583X.
  12. ^ Д’Орлеан, С .; Стукерт, Дж .; Эстурнес, С .; Гроб, Дж. Дж .; Мюллер, Д .; Гиль, Дж .; Ричард-Плоу, М .; Церрути, С .; Хаас, Ф. (2004). «Жылдам ауыр ионды сәулелену әсерінен туындаған ұзартылған Ко нанобөлшектері». Ядролық құралдар мен физиканы зерттеу әдістері В бөлімі: материалдармен және атомдармен сәуленің өзара әрекеттесуі. Elsevier BV. 216: 372–378. дои:10.1016 / j.nimb.2003.11.063. ISSN  0168-583X.
  13. ^ Риджуэй, МС .; Клут, П .; Джулиан, Р .; Спроустер, Д.Дж .; Арауджо, Л.Л .; Шнор, СС .; Ллевеллин, Д.Ж .; Бирн, А.П .; Форан, Дж .; Куксон, Д.Дж. (2009). «Металл нанобөлшектерінің пішіні мен мөлшерінің жылдам ауыр ионды сәулеленудің әсерінен өзгеруі». Ядролық құралдар мен физиканы зерттеу әдістері В бөлімі: материалдармен және сәулелермен сәуленің өзара әрекеттесуі. Elsevier BV. 267 (6): 931–935. дои:10.1016 / j.nimb.2009.02.025. ISSN  0168-583X.
  14. ^ Авазу, Коичи; Ван, Сяомин; Фуджимаки, Макото; Томинага, Джунджи; Айба, Хирохико; Охки, Йошимичи; Комацубара, Тетсуро (6 тамыз 2008). «Кремний диоксидіндегі алтын нанобөлшектерді жылдам ауыр иондармен сәулелендіру арқылы ұзарту». Физикалық шолу B. Американдық физикалық қоғам (APS). 78 (5): 054102. дои:10.1103 / physrevb.78.054102. ISSN  1098-0121.