Self-organized surface nanopatterning by ion beam sputtering
在本十年期间，在低能量和中等能量的离子束照射的目标的表面上的纳米粒子的生产已经发展到对主要图案特征的显著程度的控制。然而，仍然有一个广泛的实验分散的类型和相关性的各种动态界面特性诱导这种技术作为系统类型和参数的函数。与此同时，存在不同的理论模型，它们在再现如此广泛的实验特征的能力上各不相同。我们提供了一个概述的最新研究的nanoripple和点生产离子束溅射，特别注意实验和（连续）模型之间的比较，并专注于那些仍然开放的问题，或者至少是模棱两可的。这些可能是更明显的纳米点图案的情况下amorphizable目标比nanoripples的情况下，由于，可能是相对新颖的前者。要考虑的图案性质是具有潜在增加的技术重要性的那些性质，诸如纳米点尺寸随参数如离子能量、靶温度和溅射时间的变化（即，能量密度），以及增强图案顺序的质量的条件，诸如波长粗化和顺序增强的问题变得相关。
2007-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Nanopatterning of Si surfaces by normal incident ion erosion: influence of metal incorporation on surface morphology evolution
研究了Si（100）表面在1200 eV Ar+离子正入射轰击下，金属掺杂和非金属掺杂的形貌演化。只有当表面的固定Fe浓度高于8 × 10^14 cm^-2时，才能观察到纳米点图案的形成。这是解释在一个额外的表面不稳定性，由于不均匀的溅射与金属富集在纳米点。在低金属浓度下，平滑化占主导地位，因此抑制了斑图形成。渐近功率谱密度函数从k^-2到k^-4的转变支持了弹道平滑和离子增强粘性流是表面弛豫的两种主要机制的结论。
2010-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ion-beam nanopatterning of silicon surfaces under co-deposition of non-silicide-forming impurities
我们报告的实验表面纳米图案的Si目标的照射与2 keV的Ar +离子撞击在近掠入射，同时共沉积的Au杂质同时提取的金目标由相同的离子束。许多研究小组最近的实验表明，在金属杂质存在的情况下，硅化物的形成是斑图形成的先决条件。尽管已知Au不会与Si原子形成稳定的化合物，但在我们的实验中仍然出现了纳米波长和小振幅的波纹，并且其方向随着与Au源的距离而变化。我们通过俄歇电子和能量色散X射线光谱提供样品分析结果，用于空间分辨化学成分，并通过原子力，扫描透射电子和高分辨率透射显微镜提供其形态学特性。我们讨论了这些发现，在目前的连续模型，这类系统。的组合物和动态内的近表面的非晶化层，englomerate预计将发挥相关的作用，占这些表面结构的意外形成。
2016-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Physical mechanisms affecting critical angle for nanopatterning in irradiated thin films: I. A composite model
对诸如Si或Ge的可非晶化材料的离子束辐照可能导致自发斑图形成，而不是平坦表面，因为辐照超过相对于表面法线的某个临界角。实验观察到，该临界角根据许多因素而变化，包括束能量、离子种类和靶材料。在这第一部分的一组文件，我们考虑一个复合模型的无应力应变和各向同性膨胀的应力修改沿理想化的离子轨道的广义治疗。我们得到了一个高度一般的线性稳定性结果与任意深度依赖性配置文件的每一个无应力的应变率张量，偏应力修改源，各向同性膨胀，各向同性应力源的仔细治疗。我们比较我们的理论结果与实验测量的角度相关的偏应力和各向同性应力为250 eV的Ar+ Si。我们的分析表明，角度无关的各向同性应力的存在和非晶-结晶和自由界面之间的关系可能是强有力的贡献者临界角的选择，而不均匀的应力修改的影响似乎是不存在的理想情况下，对角平移界面和应力产生完全沿着薄，向下束离子轨道。我们还考虑了一个相反的理想化：由垂直平移定义的界面，无论梁的方向如何，沿垂直方向的应力修改。这两个理想化，这两个都出现在最近的分析中，导致预测的不可接受的变化，提示在本集中的后续论文中讨论的建模改进。这些改进包括界面之间的关系和更复杂的处理不均匀应力场。
2022-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Projectile's mass, reactivity and molecular dependence on ion nanostructuring
本文报道了8 keV的He ~（1+）、N ~（1+）、O ~（1+）、Ar ~（1+）原子离子和16 keV的N ~（21+）、O ~（21+）分子离子以60 °入射角轰击Si（100）表面时，离子束质量、化学反应性和非线性效应对离子束诱导纳米结构形成的影响。非原位原子力显微镜（AFM）测量揭示了各种形式和尺寸取决于弹丸质量，化学反应性和分子状态的波纹结构的发展。本实验研究探讨了离子诱导纳米图案化的必要条件及其控制。
2010-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanism of Oxygen Reduction via Chemical Affinity in NiO/SiO2 Interfaces Irradiated with keV Energy Hydrogen and Helium Ions for Heterostructure Fabrication
研究利用低能氢离子和氦离子辐照 NiO/SiO2 界面，通过氢与氧的化学亲和力机制高效还原 NiO 制备铁磁/非铁磁异质结构，发现氢离子所需注量更低。
2025-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring the properties of YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$ thin films by 30-keV He$^+$ irradiation: An enabling route to superconducting device nanopatterning
University of Vienna（维也纳大学）；Universität Tübingen, Physikalisches Institut, Center for Quantum Science (CQ) and LISA +（蒂宾根大学物理学院，量子科学中心（CQ）和LISA+）
本研究通过30 keV He$^+$离子辐照系统表征了YBa$_2$Cu$_3$O$_7$薄膜的输运和超导性质变化，建立了超导抑制与结构退化的定量辐照阈值，为聚焦氦离子束纳米图案化超导量子电路提供了操作窗口。
2026-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ion-Induced Surface Diffusion in Ion Sputtering
已知离子轰击增强表面扩散并影响表面形态。为了量化这一现象，我们计算的离子诱导扩散常数及其依赖于离子的能量，通量和入射角。我们发现，离子轰击可以增强和抑制扩散和扩散常数的符号依赖于实验参数。本文讨论了离子诱导扩散对离子溅射表面的波纹形成和粗糙化的影响，并总结在形态相图中。
1997-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Persistent ion beam induced conductivity in zinc oxide nanowires
我们报告持续增加的导电性在ZnO纳米线的离子束照射与各种离子能量和种类。这种效应被证明是与已知的持续性的ZnO光电导和持久性离子束诱导传导。这两种效应显示出相似的激发效率、衰减速率和化学敏感性。持续的离子束感应传导将潜在地允许可数的（即，单一掺杂剂）注入ZnO纳米结构和其他显示持久光导电的材料。
2015-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced UV Light emission from Silicon nanoparticles induced by Au ion implantation
离子注入法制作发光矽之研究。
2008-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Energy dependent wavelength of the ion induced nanoscale ripple
离子束诱导纳米尺度波纹结构的波长变化由于其在纳米技术中的潜在应用而受到广泛关注。我们在这里提出的Ar $^+$轰击Si的能量范围为50至140 keV的结果表明，与束扫描的波纹波长增加与离子的能量和减少与能量的照射没有离子束扫描。考虑到热激活表面扩散和离子诱导有效表面扩散的同时作用，提出了波纹波长与能量关系的表达式。
2002-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Ion irradiation-induced sinking of Ag nanocubes into substrates
本文研究了离子辐照下硅衬底上银纳米立方体的沉入过程，揭示了离子沟道效应和衬底非晶化的关键作用，并提出该过程由离子诱导塑性流动所促成的毛细力驱动。
2023-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Ion beam sputtering induced ripple formation in thin metal films
在掠入射Ar^{+}离子束溅射下，我们观察到Au、Pt、Ag、Cu和Co等金属薄膜中波纹的形成。发现该结构在环境条件下相当稳定。结果表明，多晶金属薄膜中波纹的形成依赖于与非晶材料相似的腐蚀引起的表面不稳定性。
2003-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Morphology change of the silicon surface induced by Ar$^+$ ion beam sputtering
提出了Ar $^+$离子溅射硅靶形成纳米图形的两级模型。相图说明可能的纳米尺寸的表面图案进行了讨论。定义了结构波长依赖性与入射离子能量的标度特性。在不同的领域的相图的生长和粗糙度指数。
2011-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Ion-Beam Radiation-Induced Eshelby Transformations: The Mean and Variance in Hydrostatic and Shear Residual Stresses
离子束在离子注入和纳米结构制造中发挥着关键作用。然而，还缺乏一个定量的模型来描述与离子束辐射的残余应力。辐射诱发的残余应力/相变应变主要是在静水亚应变空间中发现的。在这里，我们使用分子动力学（MD）模拟表明，材料对辐照的响应通常是各向异性的，这取决于离子束的方向，并应使用张量来描述。我们表明，基于加速器的离子束照射，结合固有的晶格各向异性和外部诱导的各向异性（如各向异性的机械载荷），导致辐射驱动的剪切变形应变除了流体静力学膨胀。我们为几种材料绘制了这些复杂的相关性。辐射引起的缺陷被证明是负责残余剪应力的方式Eshelby夹杂物转化。我们建议这种张量响应模型应考虑使用离子束辐照精确的纳米制造。
2022-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Ion irradiation and implantation modifications of magneto-ionically induced exchange bias in Gd/NiCoO
通过离子迁移对磁特性的磁离子控制已经显示出在节能自旋电子器件中实现新功能的希望。本文研究了氦离子辐照和氧离子注入对Gd/Ni $_{0.33}$ Co $_{0.67}$ O异质结磁致交换偏置效应的影响。使用$He^+$的辐照由于应变弛豫导致Ni $_{0.33}$ Co $_{0.67}$ O晶格的膨胀。在低He+通量（$\leq$ 2 $\times$ 10 $^{14}$ ions cm $^{-2}$）下，由于增强的氧迁移，氧化还原诱导的界面磁矩最初增加。在较高的能量密度下，交换偏置由于钉扎的未补偿界面Ni $_{0.33}$ Co $_{0.67}$ O自旋的减少而被抑制。对于氧注入的样品，初始晶格膨胀低于5 $\times$ 10 $^{15}$ cm $^{-2}$的剂量，随后在较高的剂量由晶格收缩和相分离成NiO和CoO富相，这反过来又改变了交换偏置占主导地位。这些结果突出了离子辐照和注入的可能性，作为一种有效的手段来定制磁离子效应。
2021-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Damage in graphene due to electronic excitation induced by highly charged ions
石墨烯预期对电离粒子辐射相当不敏感。我们证明，单层剥离的石墨烯维持与缓慢的高电荷离子的照射显着的损害。我们研究了不同电荷态（q = 28-42）、动能E_kin = 150-450 keV的高电荷态离子辐照石墨烯后的离子感生变化。原子力显微镜图像显示，离子诱导的缺陷是不是地形的性质，但有关的摩擦的显着变化。为了产生这些缺陷，需要最小电荷状态。除了这种阈值行为，所需的最小电荷状态以及缺陷直径显示出强烈的依赖于弹丸的动能。从缺陷直径对弹丸速度的线性依赖性，我们推断，电子激发所引发的入射离子在表面上的阶段发挥主导作用，这种意想不到的缺陷在石墨烯中的创建。
2013-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Insulator to metal transition of WO3 epitaxial films induced by electrochemical Li-ion intercalation
我们系统地研究了LixWO 3薄膜的结构和电子性质的演变，诱导锂离子电化学反应。计时电流法锂离子插层可以控制锂含量达到x ~ 0.5。随着x的增加，电阻率突然下降，并且薄膜在0.2 < x < 0.24的范围内经历绝缘体到金属的转变（IMT），这与立方NaxWO 3的IMT一致。X射线衍射分析表明，在IMT的四方相和立方相共存，这表明碱离子含量是一个主要因素的ReO 3型WO 3系统中的金属导电性。
2016-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between anion defects and ion beam induced luminescence in Y4Zr3O12
Zr/Al ODS合金的潜在应用取决于Y_4Zr_3O_（12）弥散相的辐照稳定性。识别缺陷类型的基础研究对于识别减轻损害的途径非常重要。在这种情况下，研究有关的点缺陷和他们的集群识别的原位离子发光光谱。在100 keV的He+离子辐照过程中获得的电离发光光谱显示出两个突出的带，在330 nm和415 nm。使用密度泛函理论计算与HSE 06混合交换相关功能，发光带已被确定为产生由于本地和辐射诱导的氧空位缺陷在带电和中性配置。
2021-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Splitting of photo-luminescent emission from nitrogen-vacancy centers in diamond induced by ion-damage-induced stress
本文系统地研究了应变工程诱导的单晶金刚石中负电荷氮空位（NV-）光致发光光谱分裂。应力场产生于MeV离子诱导的金刚石向感兴趣的中心附近的区域中的非晶和石墨材料的转换。在HPHT金刚石的低氮扇区中，NV-发射中的清楚可区分的光谱分量在4.8 THz的范围内发展，对应于以微米空间分辨率映射的子集合的不同对准。该方法为系综量子信息协议提供了创建和选择对齐NV中心的机会。
2013-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Swift heavy ion irradiation induced structural phase transitions in BaTiO3: An in-situ x-ray diffraction study
关于快重离子辐照在绝热氧化物中引起的位移相变存在着相当大的争议。本文利用原位X射线粉末衍射（XRPD）研究了BaTiO_3在快重离子（120 MeV ~（108）Ag +9离子）辐照下的四方晶系到单斜晶系和菱方晶系到单斜晶系的相变。当注量大于3 × 1012 ions/cm ~ 2时，111/222 pc、200 pc和220 pc赝立方峰的异常分裂/加宽揭示了在更高注量下非晶化前的结构变化。Lebail分析的XRPD配置文件证实，单斜相的MA型在Cm空间群。结构相变的剪切应力估计为~ 430 MPa，我们认为这是由于SHI停止而产生的。
2017-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Swift Heavy Ion Induced Modification Studies of C60 Thin Films
研究了Si和石英衬底上C60薄膜样品在不同注量下经110 MeV Ni离子辐照后的改性。使用拉曼光谱，电导率和光学吸收光谱的原始和辐照样品进行了研究。拉曼数据和带隙测量表明，在低能量密度下的快速离子导致涉及多个分子单元如二聚体或聚合物的形成。高通量照射导致亚分子的形成和无定形半导体碳，表明富勒烯分子的整体损伤。这些亚分子单元已被鉴定为具有纳米晶金刚石和纳米晶石墨样结构。
2002-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Ion induced segregation in gold nanostructured thin films on silicon
我们报告了一个直接观察金原子的偏析到近表面政权由于1.5兆电子伏Au 2+离子的影响孤立的金纳米结构沉积在硅上。在6.3x1012离子cm-2 s-1的高光束通量下，以6x10^13、1x10^14和5x10^14离子cm-2的注量辐照，金原子进入硅衬底的最大传输距离分别为60、45和23 nm。在较低的能量密度（6x 1013离子cm-2）的运输已被发现与金硅化物（Au5 Si 2）的形成。在5x10^14离子cm-2的高注量值下，金硅化物的解离和外扩散导致金向富缺陷表面和界面区域的偏析。
2008-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Swift-heavy-ion-irradiation-induced enhancement in electrical conductivity of chemical solution deposited La0.7Ba0.3MnO3 thin films
用200 MeV的Ag+15离子辐照用化学溶液沉积技术沉积的La0.7Ba0.3MnO3锰氧化物外延薄膜，最大离子剂量达到1 × 10^12 ions/cm 2。温度和磁场依赖的电阻率测量所有的膜（照射前后）揭示了持续的电阻率随离子剂量的增加而下降。在330 K [绝缘体-金属（I-M）转变]和10 K下，最大剂量为1 × 10^12离子/cm 2时，电阻率分别降低3倍和10倍。另一方面，随着离子注入剂量的增加，磁电阻（MR）在I-M转变附近增强，但在低温下降低。这些结果，证实了薄膜的表面形态，表明这种性能的起源在于辐照诱导的结晶度和外延取向的改善，晶粒之间的连接性增强，以及晶粒的聚集，从而导致在晶界处更好的导电性。
2006-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Surface-mediated reduction of ion-irradiation-induced damage in tungsten revealed by advanced ion channeling analysis
Shenzhen University（深圳大学）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Jožef Stefan Institute (JSI)（约瑟夫·斯蒂芬研究所）
研究针对未来聚变反应堆钨材料，结合先进离子通道分析与分子动力学模拟，揭示高温下单晶钨表面介导的辐射损伤减少现象，明确无位错区和过渡区，还给出强表面效应的可能解释。
2026-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Ion-beam induced 1D to 3D periodic transformation in nanostructured multilayers
用透射电子显微镜（TEM）分析了含Fe杂质的周期性Pt/C多层膜系统的离子辐照改性。在玻璃衬底上制作了具有16个Pt/C层对（周期4.23 nm）的多层堆叠。将2 MeV Au $^{2+}$离子束光栅扫描在样品上以获得具有从1 $\times10^{14}$到1 $\times10^{15}$ $ions/cm^2$的注量的均匀照射的条带。已经发现离子辐照导致Fe向Pt层的优先迁移[Nucl. Instr. B212（2003）530]。横截面透射电子显微镜（XTEM）显示在最高离子注量（1 $\times10^{15}$ $ions/cm^2$）的辐射相当大的原子再分布。这个结构中的个体实体就像一个集群。周期性多层膜仅在垂直于多层膜表面的方向上具有周期性。然而，傅立叶变换的XTEM图像的样品照射在最高的能量密度显示新的非正常傅立叶分量的超晶格周期性所产生的离子辐照。通过对这种现象的正确理解，可以制造纳米团簇的三维周期性结构。
2005-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Elastic Strain Associated with Irradiation-Induced Defects in Self-ion Irradiated Tungsten
弹性相互作用在控制辐照损伤演化中起着重要的作用，但在很大程度上还未被实验研究。利用透射电子显微镜（TEM）和高分辨率轴上透射菊池衍射（HR-TKD），我们关联的演化辐照诱导损伤结构和相关的晶格应变在自离子辐照纯钨。TEM揭示了不同的位错环结构作为样品厚度的函数，这表明自由表面限制了在较厚的样品中发现的扩展缺陷结构的形成。HR-TKD应变分析表明，形成晶体取向的长程应变波动高于0.01 dpa和总弹性能量的减少超过0.1 dpa。
2022-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Ion beam induced modification of exchange interaction and spin-orbit coupling in the Co$_2$FeSi Heusler compound
用不同注量的30 keV Ga $^+$离子辐照具有L2 $_1$结构的Co $_2$ FeSi（CFS）薄膜。随后使用纵向（LMOKE）和二次（QMOKE）磁光克尔效应研究了结构修改。的磁化率和LMOKE振幅被发现在照射后表现出类似的行为：它们几乎是恒定的$\approx6\times10^{15}$离子/cm $^2$的离子注量，而它们随着进一步增加的注量而降低，并最终消失在$\approx9\times10^{16}$离子/cm $^2$的注量，当样品变得顺磁性。然而，与此行为相反，即使对于$3\times10^{14}$离子/cm $^2$的最小施加注量，QMOKE信号也几乎消失。我们将这种QMOKE信号的减少归因于辐射引起的二阶或更高阶自旋轨道耦合的退化，这已经在30 keV Ga $^+$离子的小能量密度下发生。另一方面，高离子注量下的结晶度和LMOKE信号的降低可能是由膜材料内的交换相互作用的降低引起的。
2007-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Development of a novel Light and Ion Beam Induced Luminescence (LIBIL) setup for in-situ optical characterization of color centers in diamond
本文研制了新型LIBIL装置，通过对比IIa型和Ib型金刚石的IL与IPL测量，发现发光猝灭速度与离子束电流存在非平凡依赖关系，并证明NV⁻零声子线仅在IPL中出现，表明离子注入与光学表征一体化可揭示色心形成动力学。
2024-12-28 cond-mat.mtrl-sci
MeV ion-induced strain at nanoisland-semiconductor surface and interfaces
表面和界面处的应变对材料的光学和电学性质起着重要的作用。利用透射电子显微镜（TEM）和表面敏感X射线衍射仪，对单晶硅衬底和Ag（nanoisland）/Si（111）表面和界面的MeV离子诱导应变进行了测量。在高真空条件下使用热蒸发在各种表面处理下生长Ag纳米岛。用1.5 MeV的Au^{2+}离子在不同的注量和入射角下进行了辐照。选区电子衍射（SAED）和晶格成像（使用TEM）已被用来确定在表面和界面处的应变。使用表面敏感的非对称X射线布拉格反射法的初步结果进行了讨论。的TEM结果直接表明，由于离子诱导效应在硅晶格中的收缩。纳米岛遮蔽了离子束，导致硅衬底中的岛结构下方的应变较小。高分辨率晶格成像也被用来确定由离子辐照引起的非晶化区周围的应变。
2005-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Study of ion beam induced mixing in nano-layered Si/C multilayer structures
利用掠入射X射线衍射（GIXRD）和拉曼光谱技术研究了Si/C多层膜结构中离子束诱导原子混合和后续热处理的效应。采用电子束蒸发法在超高真空（UHV）环境下制备了[Si（3.0 nm）/C（2.5 nm）] x10/Si多层膜。使用原位石英晶体振荡器测量层厚度。用能量为40 keV的Ar~+离子以5E~（16）ions/cm~2（低注量）和1E~（17）ions/cm~2（高注量）辐照多层膜，并在773 K下退火1 h。GIXRD和Raman光谱结果揭示了多层结构中不同相SiC的形成。在纳米结构的界面处的沉积诱导反应和随后的低能量密度的室温Ar离子辐照导致六方SiC相的形成。高注量Ar+离子辐照和随后在773 K下退火1 h导致了α-SiC相的析出。
2006-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Photo-induced Macro/Mesoscopic Scale Ion Segregation in Mixed-Halide Perovskites: Ring Structure and Ionic Plasma Oscillations
与通常认为的混合卤化物合金中光致卤素离子偏析发生在被照射区域内的观点相反，我们发现由光释放的Br离子扩散离开该区域，这在阴离子缺乏和过剩区域之间产生了平衡库仑力，共同导致围绕中心的宏观/介观尺寸的阴离子环，显示出光致发光环。在移除照明时，移位的阴离子返回到照明区域，并且回复力导致阻尼的超低频振荡离子运动，这可能是第一次观察到固体中的离子等离子体振荡。
2021-11-24 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Trapped-ion probing of light-induced charging effects on dielectrics
我们使用一串受限的$^{40}$ Ca $^+$离子来测量捕获电势的扰动，所述捕获电势是由抗反射涂层窗口和离子阱电极上的绝缘贴片的光致充电引起的。在离子的位置处感应的电场的特征在于作为到电介质的距离的函数，以及作为入射光功率和波长的函数。离子弦位置的测量对毫米级距离处电介质上每$\sqrt{\mathrm{Hz}}$的$40$元电荷敏感，并且观察到波长长达729nm的光的照射的扰动。这对未来的离子阱实验具有重要意义，特别是关于电极材料的选择，以及必须集成在离子附近的光学器件。所提出的方法可以很容易地应用于调查超出上下文的离子阱实验的充电效果。
2010-08-02 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Liquid-assisted laser nanotexturing of silicon: onset of hydrodynamic processes regulated by laser-induced periodic surface structures
本研究通过飞秒激光在甲醇中加工硅，揭示了激光诱导周期表面结构调控流体动力学过程起始，实现可定制的纳米织构，降低反射率并改善硅光电探测器性能。
2023-08-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Mapping of ion beam induced current changes in FinFETs
我们报告的进展，离子注入硅器件与扫描探针对准。用扫描力显微镜（SFM）对该器件成像，并在晶体管表面上扫描对准的氩束（20 keV，36 keV）。SFM尖端的杠杆中的孔将氩束准直到直径为1.6 μ m和100 nm的尺寸。由于在氧化物区域中形成正电荷，离子撞击扰乱沟道电流。源极-漏极电流的感应变化记录在离子束相对于FinFET的位置的依赖。获得了响应于离子束的局部区域的地图。
2008-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Heating of a trapped ion induced by dielectric materials
由于表面产生的电场噪声会干扰附近捕获离子的运动，从而损害作为量子计算算法基础的门操作的保真度。我们提出了一种方法，预测电介质材料对离子的运动的影响。这种离子阱是离子阱的组成部分。定量协议之间的模型，没有自由参数和测量的被困离子接近介质镜。我们希望这种方法可以用于优化基于离子阱的量子计算机和网络节点的设计。
2021-03-25 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Predicted field-induced hexatic structure in an ionomer membrane
采用粗粒分子动力学模拟方法研究了在强电场作用下，Nafion $^{\tiny \textregistered}$类离聚物的形态变化。我们观察到沿着所施加的场的方向排列的新结构的形成。离聚物侧链的极性头部基团聚集成簇，然后形成棒状结构，其组装成与场的方向对齐的六角阵列。有时，这些磺酸根和质子的线形成螺旋结构。在去除电场后，棒状结构的六边形阵列持续存在，并且具有比原始各向同性形态更低的计算自由能。
2008-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mapping the Pathways of Photo-induced Ion Migration in Organic-inorganic Hybrid Halide Perovskites
有机-无机杂化钙钛矿（OIHP）由于其可调谐性和低制造成本而具有优异的光伏和光电性能，具有基本的和实际的兴趣。然而，对于实际应用，需要理解和解决诸如材料不稳定性和光暴露下钙钛矿太阳能电池中发生的光电流滞后等挑战。虽然广泛的研究表明，离子迁移是这些有害影响的一个合理的起源，离子迁移途径的详细了解仍然难以捉摸。在这里，我们报告的表征光诱导离子迁移在OIHPs使用\textit{in situ}激光照射内的扫描电子显微镜，加上次级电子成像，能量色散X射线光谱和阴极发光与不同的初级电子能量。使用甲基铵碘化铅（MAPbI $_3$），甲脒碘化铅（FAPbI $_3$）和混合甲脒-甲基铵碘化铅作为模型系统，我们观察到光诱导的长距离迁移的卤素离子超过数百微米，并阐明了各种离子的运输途径都在表面附近和内部的OIHP，包括铅离子的垂直迁移的一个令人惊讶的发现。我们的研究为OIHP中的离子迁移过程提供了见解，可以帮助OIHP材料在未来应用中的设计和加工。
2022-10-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Modeling of ion beam induced charge sharing experiments for the design of high resolution position sensitive detectors
在多电极器件中，电离辐射产生的自由载流子的运动在有源区周围的所有电极上感应电流[1]。在每个敏感电极中感应的电荷量是器件几何形状、传输参数和生成曲线的函数。因此，这种电荷共享效应允许来自每个敏感电极的信号提供关于装置的电特性的信息，以及关于每个电离轨道的位置和轮廓的信息。这种方法的有效性最近在离子束感应电荷（IBIC）实验中得到了证明，该实验使用2 MeV He微束扫描亚100 lm规模的硅器件，其中通过比较分析耦合到独立数据采集系统的两个独立表面电极中感应的电荷来评估离子撞击位置点[2]。在这份报告中，我们表明，蒙特卡罗方法[3]可以有效地利用模拟IBIC实验和模拟实验数据，阐明载流子扩散，电子噪声和离子束斑大小对敏感电极中电荷感应的作用。此外，蒙特卡罗方法表明，离子撞击位置的信息可以从敏感电极的电荷信号中获得。
2014-03-13 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Is keV ion induced pattern formation on Si(001) caused by metal impurities?
我们提出了在超高真空中进行的离子束腐蚀实验，使用差分泵浦离子源，并注意离子束击中的Si（001）样品。在这些条件下，使用2 keV的Kr离子和2 x 10^22个离子/m^2的注量，在与整体表面法线成45度以下的角度时，不会在Si上形成离子束图案。事实上，离子束会使预先形成的图案变得平滑。不锈钢在此角度范围内的同时溅射沉积产生了各种图案，类似于先前归因于清洁离子束引起的表面轮廓不稳定的那些图案。仅对于入射角在60度和83度之间的掠入射，形成明显的离子束图案。看来，在清洁离子束腐蚀条件下，Si（001）相对于斑图形成的角相关稳定性与溅射产率的角相关性有关，而不是主要与连续统理论模型中频繁调用的曲率相关产率有关。
2010-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Induced Optical Losses in Optoelectronic Devices due to Focused Ion Beam Damages
研究了镓聚焦离子束（FIB）对Ⅲ-Ⅴ族化合物的损伤。局部加热，离子注入，和选择性溅射所造成的潜在损害。初步分析表明，局部加热可以忽略不计。镓注入显示发生在几十纳米厚的区域。镓的积累以及选择性溅射在III-V族化合物研磨预期。特别地，对于GaAs，这种效应导致镓偏析和金属簇的形成。使用FIB铣削不同的发射电流来制造微盘谐振器，以分析这些对器件的影响。结果表明，对于较高的发射电流，从而较高的注入剂量，腔品质因数迅速下降，由于注入镓原子引起的光散射损耗。
2012-07-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Stress-induced patterns in ion-irradiated Silicon: a model based on anisotropic plastic flow
我们提出了一个模型的应力对非晶薄膜的影响，开发顶部离子辐照硅，离子诱导各向异性塑性流动的机制的基础上。仅使用直接测量或已知的高精度的参数，该模型表现出非常好的协议与实验观察到的图案的波长，并同意定性与有限的数据纹波传播速度。该模型的预测进行了讨论的背景下，最近理论化的其他机制来解释波长，包括广泛的比较与备用模型的应力。
2012-07-24 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
