Coulomb explosion sputtering of selectively oxidized Si
我们研究了多电荷Arq+离子诱导电位溅射的一个独特的系统，包括共存的硅和氧化硅表面。这种表面是通过斜角氧离子轰击Si（100）而产生的，其中形成波纹结构，并且每个波纹的一侧变得更加氧化。据观察，Arq+离子的势能越高，波纹的非导电（氧化物）侧的溅射产率越高，与半导电侧相比。用库仑爆炸模型解释了这一结果，其中电势溅射取决于离子碰撞点的电导率。
2009-11-20 cond-mat.mes-hall 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
A detailed analysis of impact collision ion scattering spectroscopy of bismuth selenide
碰撞离子散射光谱（ICISS），这是一个变化的低能离子散射（LEIS），采用大的散射角，进行Bi 2Se 3表面离子轰击和退火（IBA）制备。实验收集了ICISS沿[120]和[-1 -2 0]方位角的角扫描，并进行了数值模拟，通量峰位置的匹配表明顶部三个原子层是体终止的。一个新观察到的功能被确定为最小值时，离子束入射沿低折射率方向的多重散射背景。作为散射角的函数的计算扫描被用来识别通量峰值的行为，以显示它们是否源自遮蔽、阻挡或两者。这种新的大角度LEIS数据分析方法被证明是有用的，准确地调查复杂的表面结构。
2017-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ripple topography on thin ZnO films by grazing and oblique incidence ion sputtering
研究了10 keV氧离子轰击ZnO薄膜时纳米尺度波纹形貌的形成和生长，轰击角度为80 ° { \degree }和60 ° { \degree }，离子注量从5 × 10 ^16到1{ \times } 10 ^18 ions/cm 2变化。在800处，波纹沿着离子束方向定向，而在600处，波纹垂直于离子束方向。利用原子力显微镜（AFM）对所研制的离子诱导结构进行了表征，并结合现有的离子表面相互作用模型和基本概念，讨论了离子诱导结构的取向、均方根粗糙度、波长和相关长度的变化。
2011-11-30 cond-mat.mes-hall
Low energy Ne ion beam induced-modifications of magnetic properties in MnAs thin films
本研究探究慢重离子辐照对砷化锰薄膜磁化行为的影响，发现离子轰击产生的局部约束区域及辐照缺陷可作为相变晶种，解释了热滞抑制现象，并观测到新型局部磁特征。
2016-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ar+-sputtered Ge (001) surface nanostructuring at high implant temperature
研究了在300 ℃、宽入射角范围内，用500 eV Ar+离子轰击Ge（001）表面，溅射诱导纳米斑图形成的过程。在0 - 65度的角度范围内形成四重对称地形。超过65度，他们表现出显着的过渡到高度规则的一维（1D）不对称图案，称为垂直模式波纹。为了理解这两种模式的生长动力学，我们研究了它们的时间演化作为离子注量的函数，在很宽的范围内从1*10^{17}到1*10^{20}离子cm-2。此外，我们还研究了整个角度范围内衬底旋转对Ge表面形貌的影响。四重对称斑图效应并没有改变它们的对称性，而波纹退化为具有弱四重对称斑图的空穴结构。正方形形貌的起源和它们在0到65度的范围内对离子入射角的对称性独立性可以归因于由于Ehrlich-Schwoebel势垒引起的空位的偏置扩散的生长过程。而掠入射角下的波纹形成表明入射离子方向引起的曲率相关表面不稳定性占主导地位。
2019-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Additional scaling regions of ion-sputtered surfaces
在连续介质理论中，离子轰击侵蚀表面的时间演化是由随机偏微分方程（SPDE）模拟的。这些决定了不断发展的表面的标度制度和普适性类。目前的知识，这些缩放制度是基于现有的连续理论计算的地形相图的溅射参数的函数，这是有限的溅射参数的小值和各向同性的情况下。它主要解释了波纹图案和粗糙表面。最近的工作已经证明了存在的非波纹纳米结构的各向异性碰撞级联参数不考虑在现有的连续理论分析可能的缩放制度的溅射表面。在这项工作中，我们计算相图代表了更广泛的溅射条件下，各向异性碰撞级联一般。结果揭示了新的缩放制度尚未解释。结果还揭示了用θ \leq 30°的相同SPDE模拟各种材料的可能性，从而表明了一个重要的普适性类。
2011-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Ion implantation in nanodiamonds: size effect and energy dependence
纳米粒子在自然界中无处不在，对技术越来越重要。它们在各种环境中受到电离辐射的轰击。特别地，纳米金刚石代表了具有重要基础和应用兴趣的各种纳米颗粒。在这里，我们提出了一个相结合的实验和计算的氙离子照射下的纳米金刚石的行为研究。出乎意料的是，我们观察到纳米金刚石的抗辐射性上的显著尺寸效应：大于8nm的颗粒的行为类似于宏观金刚石（即，其特征在于高抗辐射性），而较小的颗粒可以通过来自限定能量范围内的离子的单次撞击而完全破坏。后一种观察结果可以通过穿透离子对纳米金刚石的极端加热来解释。所获得的结果并不限于纳米金刚石，使他们感兴趣的几个领域，把制约过程的控制修改纳米金刚石，在生存的尘埃在天体物理环境中，并从核废料释放到环境中的锕系元素的行为。
2018-03-24 astro-ph.GA cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ion-beam sculpting of nanowires
当用离子束照射时，纳米材料与它们的大块对应物相比经常经历不寻常的机械变形。这项研究可视化和调查的一些不寻常的相互作用，可以在纳米材料中发生的照射过程中与中等能量的离子束使用氦离子显微镜（HIM）。采用离子束刻蚀技术对半导体纳米线进行了亚10 nm形貌的刻蚀。此外，在室温下的辐射诱导生长的纳米线被发现。介绍了辐照诱导汽-液-固（VLS）纳米线生长的新概念和可能的机理。这些结果是进一步的基础和技术发展的操纵和可视化的离子-物质相互作用在纳米尺度的基础。
2017-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Viscous flow model of ion-induced pattern formation: consistency between theory and experiment
本文通过粘性流动模型同时解释了惰性气体离子辐照硅和锗的临界角、波长及面内应力实验数据，证明应力驱动不稳定性是纳米图案形成统一理论的关键组成部分。
2025-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Designing an Optimal Ion Adsorber at the Nanoscale: The Unusual Nucleation of AgNP/Co$^{2+}$ -- Ni$^{2+}$ Binary Mixtures
从水中选择性去除重金属是一个复杂的课题。我们提出了一种理论计算方法，实验证据的支持下，设计一种功能化的纳米材料，能够选择性地捕获金属离子从水中的自组装过程。理论模型用于将Ag纳米颗粒和Co $^{2+}$或Ni $^{2+}$的实验混合物映射到添加剂高度不对称吸引的Lennard Jones二元混合物上。广泛的NVT（恒定数量的颗粒，体积和温度）蒙特卡罗模拟进行推导出一组参数，首先诱导两种物质在溶液中的聚集，然后影响聚集体的形态。因此，计算预测与实验结果进行了比较。所收集的见解可以用作预测新一代选择性纳米颗粒的最佳设计的指导方针，用于金属离子吸附，从而最大限度地捕获水溶液中的离子。
2019-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Nanoscale lattice strains in self-ion implanted tungsten
发展一个全面的理解，通过中子辐照的材料性能的修改是重要的未来裂变和聚变动力反应堆的设计。自离子注入常用于模拟中子辐照损伤，然而一个有趣的问题是离子能量对所产生的损伤结构的影响。随着注入能量的降低，注入层厚度的减小导致了一个重大的困境：是否试图匹配中子辐照或注入过程中产生的初级撞击原子能量，从而产生更厚的损伤层？在这里，我们解决这个问题，通过测量两个离子注入能量，2兆电子伏和20兆电子伏的自离子注入钨，聚变反应堆的第一壁和偏滤器的关键材料的全应变张量。2 MeV和20 MeV注入样品的比较显示，导致类似的晶格膨胀。多反射布拉格相干衍射成像（MBCDI）表明，注入引起的应变实际上是在纳米级的异质性，这表明有一个不均匀分布的缺陷，观察是不完全捕获的微束劳厄衍射。在表面处，MBCDI和高分辨率电子背散射衍射（HR-EBSD）应变测量在应变分布的这种聚类/非均匀性方面相当一致。然而，MBCDI显示，在更深的样品中的非均质性是远远大于在表面。这种技术的组合提供了一个强大的方法，详细调查的微观结构的损伤所造成的离子轰击，更一般的应变相关的现象，通过任何其他技术无法访问的微体积。
2020-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Unusual magneto-transport of YBa2Cu3O7-d films due to the interplay of anisotropy, random disorder and nanoscale periodic pinning
我们研究了一个流形的相互作用的弹性线的空间相关性的强烈影响随机和有序钉扎之间的竞争的一般问题。这是通过磁输运实验与YBa 2 Cu 3 O 7-d薄膜，包含一个周期性的涡旋钉扎阵列通过掩蔽离子照射，除了本地随机钉扎。我们观察到的强场匹配效应表明周期性钉扎的普遍存在，并表明在匹配场中每条涡旋线都束缚在人为钉扎位点上。然而，涡玻璃化转变的维度，准2D而不是通常的3D，证据减少沿涡线的涡玻璃相关性。这也支持了一个不寻常的角度依赖的磁阻，这大大不同于玻色玻璃系统。角磁阻的定量分析使我们能够将这种行为与系统各向异性的增强联系起来，这是离子辐照的附带效应。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
