Радиационная стойкость керамик на основе нитридов и карбидов по отношению к воздействию тяжелых ионов с энергиями осколков деления
Руководитель проекта: Акилбеков Абдираш Тасанович
Исполнители проекта:
Организация: Некоммерческое акционерное общество "Евразийский Национальный университет имени Л.Н. Гумилева"
Инвентарный номер: 0222РК00492
Регистрационный номер: 0120РК00463
Ключевые слова: Быстрые тяжелые ионы,Керамики SiC, Si3N4 и AlN,Радиационная стойкость,Треки,Удельные ионизационные потери
1) переход в аморфное состояние Si3N4, начинается с флюенса более 2\times1013 см-2 ионов Xe и 1\times1013 см-2 ионов Bi; Длина аморфизованного слоя 8 мкм,
2) найдено, что сжимающие и растягивающие механические напряжения накапливаются в облученном слое, сжимающие напряжения регистрируются в зоне, где создаются латентные треки. За ее пределами наблюдаются растягивающие напряжение на глубине превышающей длину пробега ионов Xe, Bi,
3) по сравнению с Si3N4, механических напряжения в AlN регистрируются только при флюенсе ионов 710 МэВ Bi 1×1013 см-2, в 4H-SiC, до флюенса ионов 670 МэВ Bi 1,17×1012 см-2, наблюдался низкий уровень остаточных механических напряжений в приповерхностном слое, что говорит о высокой радиационной стойкости,
4) разработан мультимасштабный гибридный подход исследования особенностей формирования треков БТИ в аморфном и nc-Si3N4,
5) в модели аморфной мишени обнаружена структура трека ядро-оболочка с диаметром ядра около 3,5 нм, что хорошо согласуется с данными ПЭМ,
6) в нанозернах nc-Si3N4 формируются треки меньшего размера по сравнению с окружающей матрицей; пороговое значение Set составляет ~17 кэВ/нм,
7) in-situ и ex-situ ПЭМ показало эффекты восстановления p-Si3N4 в пострадиационном отжиге тонких и массивных образцов для Хе 300-800°С и 400-1200°С для Bi. Треки, созданные Bi, при in-situ отжиге 1000°C сохраняют аморфное ядро, тогда как ex-situ отжиг при 1000°C приводит к рекристаллизации матрицы.