Saturation of ion irradiation effects in Cr2AlC
在室温下用7 MeV的Xe ~（26+）离子和500 keV的He ~（2+）离子辐照Cr_2AlC材料。在辐照剂量大于1dpa时，晶格常数c增大，晶格常数a减小，出现结构转变。然而，改性结构是稳定的，直到5.2 dpa的剂量没有明显的晶格无序。辐照剂量高于1 dpa的三个样品具有可比的晶格参数和硬度值，表明Cr2 AlC的辐照效应饱和。结构转变和辐照效应饱和归因于辐照诱导的反位缺陷（CrAl和AlCr）和C晶体，这一点得到了Cr2 AlC中各种缺陷形成能的计算的支持。辐照诱导的反位缺陷和C_（60）可能是理解MAX相对辐照诱导非晶化的优异抵抗性的关键。
2016-01-21 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
Ion Irradiation of Nanocrystalline Graphene on Quartz and Sapphire
研究了Ga+离子辐照和高温退火对石英和蓝宝石衬底上直接生长纳米石墨烯的影响。它示出，纳米晶石墨烯站在相当高剂量的离子辐照（高达3e 14 cm-2的5至50 keV的Ga+离子），而不降低电导。在较高剂量下，纳米晶石墨烯迅速失去其电导，并且在超过2 e15 cm-2的剂量下变得实际上绝缘。在真空中退火恢复被照射的纳米晶石墨烯的电导，并且如果照射没有超过3e 15 cm-2的剂量，则该恢复可以完成。在接近1 e16 cm-2的高剂量下的离子辐照导致几层石墨烯的完全离子溅射。除了辐照诱导的电导降低和温度诱导的电导恢复之外，离子辐照的另外两个效应是增强石墨烯与衬底的粘附性和增加衬底的成核能力以用于直接沉积石墨烯。对于50 keV的Ga+离子，在超过2 e14 cm-2的辐照剂量下观察到粘附的增强。在宽剂量范围内观察到促进的石墨烯成核。结果表明，上述效应可用于开发石墨烯在绝缘衬底上的图案化方法和石墨烯的压印光刻方法。
2015-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Model-based quantitative methods to predict irradiation-induced swelling in alloys
基于现有的低剂量实验或高剂量率高能粒子辐照数据预测核反应堆结构材料在高剂量中子辐照下的体积膨胀一直是核能系统安全评价和快速筛选抗辐照材料的挑战。在这里，我们建立了一个额外的缺陷吸收模型，该模型描述了由高能电子，重离子和中子产生的辐射诱导的膨胀效应，通过考虑额外的缺陷汇固有的照射过程。在此基础上，我们建立了定量的方法来预测高剂量肿胀从低剂量的行为，并获得了不同的高能粒子的剂量率相差几个数量级时的等效辐照剂量。此外，我们提出了一个通用的参数来表征各种合金的抗溶胀性，并预测其在不同的辐射条件下的辐射耐受性。该工作为评价结构材料的辐照膨胀效应提供了定量预测方法，这对先进核反应堆的安全和材料开发至关重要。
2022-01-06 cond-mat.mtrl-sci nucl-th physics.app-ph
Atomistic simulations of athermal irradiation creep and swelling of copper and tungsten in the high dose limit
本文通过原子模拟研究铜和钨在高低能辐照下的无热蠕变与肿胀，发现两者呈现相似的各向异性变形，并开发了一种快十倍的高剂量微观结构建模算法。
2024-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Engineering the thermal conductivity along an individual silicon nanowire by selective helium ion irradiation
设计材料导热性的能力使我们能够控制热量的流动，并获得新的功能，如热整流，热开关和热隐身。虽然这可以通过在体积尺度上使用复合材料和超材料来实现，但在微米和纳米尺度上设计热导率更具挑战性。在这项工作中，我们表明，沿着一个单一的硅纳米线的局部热导率可以调整到一个理想的值（结晶和非晶极限之间），通过选择性的氦离子辐照具有良好的控制剂量的高空间分辨率。通过分子动力学模拟和定量声子-缺陷散射率分析来理解基本机制，其中热导率随剂量的行为归因于散射中心在较低剂量下的积累和聚集。超过阈值剂量，观察到晶体-非晶转变。
2017-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of Unique Total Ionizing Dose Effects in 0.2 um Partially-Depleted Silicon-on-Insulator Technology
研究了用0.2 μ m SOI工艺制作的部分耗尽SOI器件的总电离剂量辐照效应。实验结果表明，一个原始的现象，即对前栅和背栅晶体管的最坏情况下的偏置的照射偏置配置。为了理解这一机制，提出了一个电荷分布模型。我们认为器件性能的下降是由于浅沟槽隔离（STI）氧化层底部角落处的辐射感生正电荷所致。另外，比较了短沟道和长沟道器件在不同漏偏压下的辐照响应，短沟道晶体管的漏电流和阈值电压退化较大。用偶极理论解释了TID增强的短沟道效应。
2013-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Characterizing accelerated precipitation in proton irradiated steel
离子辐照为研究裂变和聚变反应堆工厂材料的辐射效应提供了中子试验的一种有前途的替代方法。在这里，我们表明质子辐照可以定量地重现沉淀，导致反应堆压力容器钢脆化，剂量率比裂变反应堆运行中经历的高10,000倍。小角中子散射（SANS）是用来表征沉淀物的尺寸分布在含铜钢辐照的平均剂量约。7 mdpa，5 MeV质子。将我们的结果与文献中关于反应堆压力容器钢中至少含有1at.%镍的沉淀物体积分数随剂量率的变化符合幂律规律，其指数为0.25- 0.30，剂量率对沉淀物体积分数的影响在6个数量级以上。结合剂量率，碳被确定为在确定沉淀物尺寸方面发挥主导作用，增加了镍，锰和辐照温度的已知影响。我们讨论了从SANS推断的沉淀物的组成，考虑到以前的原子探针断层扫描研究。
2021-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Photoluminescence Tuning Through Irradiation Defects in CH$_3$NH$_3$PbI$_3$ Perovskites
将缺陷工程应用于混合（CH $_3$ NH $_3$）PbI $_3$有机-无机钙钛矿。这些材料已成为光电子学和发光器件领域中传统半导体的最有前途的低成本替代品之一。在这里，我们使用低能量的氦离子辐照作为一种工具，在单晶和多晶薄膜中控制引入点缺陷。从10 K到室温，辐照缺陷改变了光致发光光谱探测的光电特性。2与通常的半导体相反，我们观察到PL特性随辐照的非常好的弹性，甚至与低温下光发射的增强有关。我们讨论了这些结果的关系，在低于T=160 K的四斜晶系的低温相变。从单晶和多晶薄膜，无论有和没有辐照缺陷的光谱之间的比较，允许更好地理解在这两种样品的发光机制。因此，我们证明了这些材料的辐射硬度和缺陷的特异性及其对光发射性能的影响。
2021-10-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Comparison of PM-HIP to Forged SA508 Pressure Vessel Steel Under High-Dose Neutron Irradiation
本研究对比了高剂量中子辐照下 PM-HIP 与锻造 SA508 压力容器钢的性能，发现 PM-HIP 虽硬化与脆化略高，但延展性相当且机制与成分相关，为其核规范认证提供了依据。
2023-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Damage dose dependence of deuterium retention in high-temperature self-ion irradiated tungsten
Max Planck Institute for Plasma Physics（马克斯·普朗克等离子体物理研究所）；Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Institute for Applied Materials - Applied Materials Physics（卡尔斯鲁厄理工学院应用材料研究所）
研究高温度自离子辐照对钨中氘保留的影响，发现损伤剂量与氘浓度关系不同于以往研究，且存在纳米级空洞和不同捕获位点。
2026-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Impact of Tailored Gamma Irradiation on Pore Size and Particle Size of Poly[Ethylene Oxide]Films: Correlation with Molecular Weight Distribution andMicrostructural Study
聚合物的结构和形态在暴露于高能γ辐射时显著改变。本调查报告的影响，这种辐射的剂量在1 - 30 kGy的范围内的聚（环氧乙烷）[PEO]粉末的粒度与其相关性的分子量分布。还报道了用辐照和未辐照的PEO粉末制备的合成膜的孔径分布和总孔隙率。发现未辐照和辐照的PEO粉末的粒度在0.01 - 1000微米的范围内。已知的是，辐照剂量的变化通过键断裂即断裂产生较低尺寸的颗粒，或者通过交联产生较高尺寸的颗粒。PEO膜的孔径分布和孔隙率对辐照效应有很强的依赖性。使用未辐照和辐照粉末合成的PEO膜表现出在20 - 500 nm范围内的孔尺寸。通过BET吸附技术研究的PEO膜的总孔隙率最初随剂量增加高达3 kGy，然后线性下降高达30 kGy。用未经辐照的PEO粉末浇铸的膜显示多峰孔径分布，但辐照扰动将模态改变为单峰或双峰性质。粒子和孔径的变化也与PEO的microstructures.The文章表明，选择性辐照是能够定制的孔径在一定的制度，从而减少多峰性状。报告的研究可能与催化，传感和过滤等应用有关，其中孔径分布起着至关重要的作用。
2014-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Impact of 700keV Ni++ ion irradiation on structural and optical properties of GaN
本文研究700 keV Ni++离子辐照对GaN薄膜的影响，发现随辐照剂量增加，XRD出现额外峰且带隙从3.40 eV降至3.26 eV，归因于缺陷和新相的形成。
2023-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Effect of γ-irradiation on superconducting transition temperature and resistive transition in polycrystalline YBa_{2}Cu_{3}O_(7-δ)
用60 Co γ射线源对YBa_2Cu_3O_（7-δ）（δ \approx 0.1）多晶样品进行了辐照。观察到T_{c}随着照射剂量Φ（高达220 MR）的增加而出现非单调行为：在低剂量（Φ< 50 MR）下，T_{c}从初始值（\approx 93 K）降低约2 K，然后上升，形成最小值。在较高剂量（Φ> 120 MR）下，T_{c}再次下降。在75 MR以下，电阻转变的温度宽度随剂量的增加而急剧增加，而在较高剂量时有所下降。考虑到所研究样品的颗粒结构和γ射线对晶粒间Josephson耦合的影响，对观察到的结果进行了讨论。
2000-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effect of heavy ion irradiation on microstructure and electron density distribution of zirconium alloy characterised by X-ray diffraction technique
采用不同的X射线衍射线轮廓分析（XRDLPA）技术对Zr-1.0%Nb-1.0%Sn-0.1%Fe合金辐照后的显微组织进行了分析。用Williamson-Hall技术、修正Rietveld分析和双Voigt方法估算了辐照合金的畴尺寸、微应变、位错密度和层错几率随剂量的变化。位错密度随辐照剂量的增加有明显的变化。分析还估计了辐照后主要滑移面中位错的平均密度。首次用X射线衍射技术确定了辐照引起的电子密度分布的变化。我们可以估计的平均位移的原子和晶格应变所造成的辐射从电子密度分布的变化，如观察到的等高线图。
2006-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Structural Modificationand Variation in the Kinetics of Isoconversional Phenomena: A Study on the Effect of Gamma Irradiation on Poly (Ethylene Oxide)
采用DSC和FTIR技术研究了不同剂量（1-30 kGy）γ辐照对聚环氧乙烷（PEO）热性能、结晶性能和结构性能的影响。粉末（P-S系列）和溶液（P-L系列）两种状态的PEO经辐照后形成均匀的薄膜，DSC结果表明，P-S系列的结晶度在20 kGy以下稳定增加，之后非晶区增加，直到30 kGy。相反，P-L-系列显示出在7 kGy的低范围内保留的大大增强的结晶度，随后急剧下降的趋势，直到30 kGy。DSC也被用来确定多个动力学过程中的isoconversional PEO熔融使用弗里德曼微分分析。发现伽马辐照可产生FTIR研究中确定的更新官能团。FTIR光谱所产生的峰，即-C=O，-C=C-表现出断裂为主的辐射诱导在空气的存在下。红外光谱也证明了交联的贡献，在液体辐照下更高。DSC和FTIR的研究结果与聚合物的微观结构相关。因此，选择性辐照剂量可以相对于聚合物的暴露状态（固体或溶液）来确定，并用于定制PEO的性质。
2014-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Effect of γ-irradiation on superconductivity in polycrystalline YBa_{2}Cu_{3}O_{7-δ}
用γ射线辐照YBa_{2} Cu_{3} O_{7-δ}（δ \approx 0.1）块状多晶样品。T_c（正常电阻减半时的温度）随辐照剂量Φ的增加（约220 MR）呈非单调变化：在低剂量（Φ \leq 50 MR）下，T_c从初始值（\approx 93 K）下降约2 K，然后上升，形成最小值。在最高剂量（Φ \geq 120 MR）时，T_c再次下降。电阻转变的温度宽度δ Tc随剂量的增加而急剧增加，随剂量的增加而减小。我们认为这种效应在高温超导体的γ辐照中是首次发现的。计算了γ射线在康普顿过程中对YBCO晶格原子位移的截面，并估算了可能的dpa值。考虑到样品是颗粒状超导体，因此，所观察到的超导性质的变化应主要与γ射线对晶粒间约瑟夫森耦合的影响有关。
2000-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Tuning the conductance of single-walled carbon nanotubes by ion irradiation in the Anderson localization regime
碳纳米管是一维晶体的一个很好的实现，基础科学和潜在的纳米器件应用融合在一起。已知缺陷会改变碳纳米管的电阻。它们可以存在于生长的碳纳米管中，但是从外部控制它们的密度打开了一条通往调整纳米管电子特性的道路。在这项工作中，连续Ar+照射剂量施加到单壁纳米管（SWNT）产生均匀密度的缺陷。在每次剂量后，测量室温电阻与沿纳米管的SWNT长度[R（L）]的关系。我们的数据显示出指数依赖的R（L），表明该系统是在强安德森局域化制度。理论模拟表明，主要是双空位有助于由辐照引起的电阻增加，并且仅0.03%的双空位在400 nm的单壁碳纳米管长度的电阻中产生三个数量级的增加。
2005-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Kinetic Monte Carlo Modelling of Nano-oxide Precipitation and its Associated Stability under Neutron Irradiation for the Fe-Ti-Y-O system
本文开发了一种动力学蒙特卡罗模型，研究Fe-Ti-Y-O体系中纳米氧化物在晶界处的析出行为及其中子辐照稳定性，揭示了氧化物尺寸与剂量率的反比关系以及晶界附近氧化物更易溶解的规律。
2024-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Exploring x-ray irradiation conditions for triggering ultrafast diamond graphitization
本研究通过Monte Carlo模拟发现，硬X射线触发金刚石石墨化受光电子弹道逃逸影响，光电子射程与束斑尺寸的比例是关键参数，提前开展模拟可预测理想实验条件。
2024-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Total dose radiation and annealing responses of the back transistor of Silicon-On-Insulator pMOSFETs
研究了SOI pMOSFET背晶体管的总剂量辐照响应和退火响应，并与同一硅片上SOI nMOSFET背晶体管的总剂量辐照响应和退火响应进行了比较。用不同剂量的60Co γ射线辐照晶体管，辐照过程中，晶体管前端分别处于浮置状态和关断状态。后晶体管的总剂量辐射响应的特征在于它们的阈值电压漂移。结果表明，SOI pMOSFET背晶体管的总剂量辐照响应与SOI nMOSFET相似，在很大程度上取决于辐照时的偏置条件。然而，在浮态偏置下，而不是关态偏置下，SOI pMOSFET的背晶体管显示出对总剂量辐射的更高的灵敏度，这与SOI nMOSFET相反。此外，还发现SOI pMOSFET背晶体管和SOI nMOSFET背晶体管在关态偏置辐照下的总剂量辐射效应随沟道长度的减小而增大。在室温下无偏压辐照后背晶体管的退火响应，其特征在于它们的阈值电压漂移，表明有一个相对复杂的退火机制与沟道长度和类型，在辐照过程中的偏置条件。特别是，对于所有的晶体管辐照与关态偏置，其背晶体管显示出异常的退火效果在早期退火。所有的结果进行了讨论和详细的分析，通过仿真的帮助。
2014-12-17 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
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
Luminescence of non-bridging oxygen hole centers as a marker of particle irradiation of α-quartz
在用于发光测年和环境剂量测定的石英晶体中观察到的600 nm-700 nm区域的“红色”发射带的起源仍有争议。它们的光谱和寿命特性通常与玻璃态二氧化硅中的氧悬挂键（“非桥接氧空穴中心，NBOHC”）相似。石英晶体中这些“表面自由基型”中心的存在需要具有高度无序的局部结构的位点，从而形成具有玻璃状SiO2结构特征的纳米空隙。这些位置被引入核粒子（α辐射、中子、离子）的径迹中。在电子的情况下，它们仅在接近非晶化阈值的大剂量（> 5GGy）下产生。本研究报告的比较NBOHC光致发光在合成石英和石英玻璃照射中子或2.5 MeV的电子，并建议，红色NBOHC光致发光带石英可作为一个选择性的标记暴露于粒子辐照。它的寿命在5-25 μs范围内，低温光谱中的特征振动结构和在~620 nm处的共振激发带的存在，使它与其它红区发光带区别开来。
2021-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Simulation of Ion Irradiation of Nuclear Materials and Comparison with Experiment
利用TRIM和MD程序研究了亚MeV中子辐照和Kr离子辐照在Mo和CeO 2等替代材料中产生的辐射缺陷。计算结果与CeO 2晶体中的缺陷分布进行了比较，这些离子在几个温度下以1 \times 10^17 ions/cm 2的剂量注入实验获得。结合原位TEM（透射电子显微镜）和非原位TEM实验Mo被用来研究在注入的SrTiO 2和Kr离子在150-700 keV的能量，根据实验条件的缺陷团簇的演变。对薄膜单晶材料进行了模拟和辐照。缺陷，位错和固态析出物的形成进行了研究，通过模拟和实验进行比较。空隙和气泡的形成率估计的基础上，一个新的介观尺度的方法，结合实验与动力学模型验证原子和从头算模拟。获得了各种定量实验结果，以表征辐照的剂量和温度效应。这些实验结果包括位错环，空洞和气泡结构的尺寸分布由照射。
2012-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Dose and energy dependence of mechanical properties of focused electron beam induced pillar deposits from Cu(C5HF6O2)2
在扫描电子显微镜内进行的弯曲和振动测试被用来机械地表征由聚焦电子束（FEB）诱导的沉积从前体Cu（C5 HF 6 O2）2生长的高纵横比柱。在有限元（FE）分析的支持下，杨氏模量通过使用基于MEMS的力传感的载荷-挠度测量确定，材料密度通过附加的共振振动分析确定。柱材料由碳质（含C、O、F、H）基质组成，其嵌入5. 10原子%的Cu沉积在5 keV和20 keV的初级电子能量和100 pA的束流，这取决于初级电子能量。FEB沉积物的杨氏模量随着电子剂量的增加从17+/-6 GPa增加到25+/-8 GPa。碳质基质的密度显示出对初级电子能量的依赖性：1.2+/-0.3 g cm-3（5 keV）和2.2+/-0.5 g cm-3（20 keV）。在给定的初始能量下，发现与辐照剂量的相关性。由柱基振动模式共振时的相位关系确定的品质因数在150至600的范围内，并且与沉积的辐照能量相关。
2009-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Influence of X-ray Irradiation on the Magnetic and Structural Properties of Gadolinium Silicide Nanoparticles for Self-Regulating Hyperthermia
本研究探讨了高剂量X射线辐照对硅化钆（Gd5Si4）纳米颗粒磁性与结构的影响，发现辐照仅引发局部晶格畸变和磁性变化，但未改变其磁热效应和比损耗功率，证实了其在放疗和深空磁制冷中的稳定性。
2025-05-30 cond-mat.mtrl-sci physics.med-ph
Damage mechanisms in polyalkenes irradiated with ultra-short XUV/x-ray laser pulses
本文针对聚烯烃对高强度超快XUV/X射线辐照的微观响应未知问题，通过XTANT-3工具包模拟损伤动力学及阈值，发现非热效应是主机制，三种聚烯烃的损伤阈值均接近0.05 eV/原子。
2024-08-21 cond-mat.mtrl-sci
The Effect of High Pressure Torsion on Irradiation Hardening of Eurofer-97
本研究探讨高压扭转纳米结构化对Eurofer-97辐照硬化的影响，发现严重变形材料在辐照下硬化减少，尤其在应变60-160范围，为降低辐照硬化提供新途径。
2023-06-21 cond-mat.mtrl-sci
In situ $He^{+}$ irradiation of the double solid solution $(Ti_{0.5},Zr_{0.5})_{2}(Al_{0.5},Sn_{0.5})C$ MAX phase: Defect evolution in the 350-800 °C temperature range
使用6 keV $He^{+}$离子，在透射电子显微镜（TEM）中原位照射双固溶体$(Zr{_0.5},Ti{_0.5})_{2}(Al_{0.5},Sn_{0.5})C$ MAX相的薄箔，直至$1.3\times10^{17} ions$ $cm^{-2}$的能量密度（${\sim}$ 7.5 dpa）。在350-800 °C的温度范围内进行辐照。原位和辐照后检查（PIE）的TEM被用来研究辐照引起的缺陷作为剂量和温度的函数的演变。观察到球形He泡及其弦状排列、He片晶和位错环。发现脱位环段位于非基底平面。在辐照温度${\geq}$ 450 °C下，由于He气泡偏析，局部观察到晶界撕裂。然而，撕裂并没有导致穿晶裂纹扩展。在450 ° C和500 °C下照射时，选定区域电子衍射图案中的特定斑点的强度减弱，表明晶体对称性增加。在700 °C以上没有观察到这一点，表明在所研究的温度范围的高端有损伤恢复。在先前在700 °C下辐照的箔的PIE期间进行的高分辨率扫描TEM成像显示，在7.5 dpa $He^{+}$辐照后保留了MAX相的化学有序性和纳米层压。作为温度和剂量的函数的He血小板和球形气泡的尺寸分布进行了评价。
2021-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Study of the optimal conditions for NV- center formation in type 1b diamond, using photoluminescence and positron annihilation spectroscopies
研究了质子辐照结合真空热退火在~1b型金刚石单晶中产生负电荷氮空位色心（NV-）的最佳工艺参数。几个样品在不同的辐照和退火条件下处理，其特征在于慢正电子束多普勒展宽和光致发光（PL）光谱。在高质子注量的另一个复杂的空位缺陷出现限制NV-的形成。根据PL测量，NV-的浓度估计高达2.3 x 10^18 cm^-3。此外，我们还用NV ~-理论推导了正电子的俘获系数。这项研究深入了解了金刚石中高浓度NV-的生产，这在超灵敏磁力测量和量子混合系统应用中至关重要。
2011-08-24 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Excitation and recombination dynamics of vacancy-related spin centers in silicon carbide
我们利用电子辐照的方法在高质量的外延碳化硅层中产生与硅空位有关的缺陷。通过控制辐照通量，缺陷浓度在几个数量级上变化。我们建立了这些缺陷的光泵浦的激发分布，并评估了770 nm的最佳激发波长。我们还测量了室温下的光致发光动力学，发现一个单指数衰减的特征寿命为6.1 ns。积分的光致发光强度依赖于线性的激发功率密度高达20千瓦/厘米$^2$，表明这些缺陷的相对较小的吸收截面。
2014-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Origin of Irradiation Synergistic Effects in Silicon Bipolar Transistors: a Review
硅双极器件在电离和位移混合辐照下的实际损伤通常用电离损伤和位移损伤之和来评价。然而，最近的实验表明，明显的差异之间的实际和总和的损害，表明显着的辐射协同效应（ISE）。了解ISES的行为和机理对于预测实际的损伤是至关重要的。在这项工作中，我们首先对最先进的状态进行了简要的回顾，批判性地强调在以前的模型中遇到的困难，以了解剂量率依赖的离子交换元件。然后，我们详细介绍我们的模型解释这一基本现象，这可以描述如下。首先，我们展示了我们对PNP和NPN晶体管的实验工作。采用可变中子注量和$γ$射线剂量装置。PNP和NPN晶体管，分别观察到的剂量依赖性'滴答'样和次线性的剂量分布。其次，我们描述了我们的理论研究的积极ISE在NPN晶体管。提出了电离辐照下p型硅中$\rm V_2$位移缺陷的转变和湮灭的原子模型，这与传统的硅中氧化物陷阱电荷与辐照硅中载流子的库仑相互作用完全不同.预测的新的剂量和注量的依赖性完全验证了实验数据。第三，在PNP晶体管中观察到的负ISE的机制进行了研究，以类似的方式在NPN晶体管的情况下。不同的是，在n型硅中，VO位移缺陷也经历了电离诱导的转变和湮灭过程。结果表明，载流子增强的缺陷扩散和反应导致的位移缺陷的演化是离子交换元件的主要机制。
2020-11-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
The formation of well-defined crystalline structures by UV laser irradiation of amorphous silicon films
这项研究为薄膜氢化非晶硅在氧气存在下接受紫外激光照射时发生的过程提供了新的见解。它通过观察使薄膜经受逐渐增加的激光辐射剂量的影响来实现这一点。这表明，首先产生了一系列核，导致形成了与氧化硅结构一致的定义明确的晶体网络。进一步的照射导致在结晶网络上形成锥形结构，这是由于硅-氧键断裂和所得富硅材料的迁移。最终，锥形结构成为主要特征，但仍由原始晶体结构的纳米线残余物互连。
2016-06-01 cond-mat.mtrl-sci
The effect of ion irradiation on dephasing of coherent optical phonons in GaP
利用基于电光取样的飞秒泵浦探测技术研究了离子辐照GaP晶体中相干纵光学声子的退相。通过Ga离子辐照引入少量的缺陷，发现相干LO声子的退相时间显著延长。在室温下观察到的最大失相时间为9.1 ps，Ga $^{+}$离子剂量为10 $^{13}$ /cm $^{2}$，这明显长于离子照射前GaP的值8.3 ps。较长的退相时间解释的缺陷诱导的深能级的存在下的电子LO声子散射的抑制。
2020-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Real-time vacancy concentration evolution revealed via heavy ion irradiation experiments
MIT Plasma Science and Fusion Center (PSFC)（麻省理工学院等离子体科学与聚变中心）；MIT Department of Materials Science & Engineering（麻省理工学院材料科学与工程系）；MIT Department of Nuclear Science & Engineering（麻省理工学院核科学与工程系）
利用原位离子辐照暂态光栅光谱法监测铜基合金自离子辐射损伤产生的空位浓度演变及其动力学，结果与动力学蒙特卡洛模拟一致，证实了TGS作为非接触非破坏实时缺陷监测工具的实用性。
2026-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Modified deformation behaviour of self-ion irradiated tungsten: A combined nano-indentation, HR-EBSD and crystal plasticity study
预测辐照损伤引起的材料性质的急剧变化是未来核裂变和聚变反应堆设计的关键。自离子注入是一种模拟中子辐照效应的有吸引力的工具。然而，注入样品的损伤层只有几微米厚，使得难以估计宏观性能。在这里，我们使用实验和建模技术相结合来解决这一挑战。我们专注于自离子注入钨，融合装甲组件和原型bcc材料的领跑者。为了捕获剂量依赖性的性质的演变，我们实验性地将样品的损伤水平从0.01 dpa到1 dpa。颗粒的球形纳米压痕<001>显示硬度增加到0.032 dpa的剂量，超过该剂量它饱和。AFM测量显示堆积增加到相同的剂量，超过该剂量，可以看到大的堆积和滑动台阶。基于观察，我们开发了一个晶体塑性（CPFE）模型的辐照材料。它捕获辐照诱导硬化，然后通过辐照缺陷和滑移位错的相互作用的应变软化。辐照缺陷的剪切阻力来自于类似辐照样品的TEM观察。模拟了剂量为0.01，0.1，0.32和1dpa的原始钨和注入钨的纳米压痕。将两个模型参数与0.01 dpa样品的实验结果拟合，并对所有其他剂量保持不变。CPFE模型预测的峰值载荷、裂纹表面轮廓和损伤饱和度与实验观测结果非常吻合。预测的晶格畸变和位错分布在压痕周围同意从HR-EBSD相应的测量。最后，利用CPFE模型预测了类似辐照下钨块体材料的宏观应力-应变响应。
2020-07-01 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Simulated spatial and temporal dependence of chromium concentration in pure Fe and Fe-14%Cr under high dpa ion irradiation
在这项工作中，我们发展了一个从头算的知情率理论模型，跟踪注入离子（Cr+）在Fe和Fe-14%Cr在高剂量辐照过程中的时空演变。我们专注于试样表面的影响，离子诱导损伤的深度依赖性，损伤率，和离子注入的后果，所有这些都影响合金组合物的深度依赖性与持续照射演变。我们调查的材料中的化学偏析的影响，通过考虑辐射引起的缺陷的扩散。此外，我们探讨如何温度，晶粒尺寸，晶界下沉强度，和缺陷产生的偏差修改所得的合金成分的分布。我们的研究结果表明，注入的离子剖面可以是相当不同的预测SRIM注入剖面由于辐射增强的运输和隔离。
2016-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Photoluminescence of Femtosecond Laser-irradiated Silicon Carbide
RPTU University Kaiserslautern-Landau（凯泽斯劳滕-兰道莱布尼茨技术大学）；Universität des Saarlandes（萨尔兰州立大学）；Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)（卢森堡科学与技术研究所）；University of Luxembourg（卢森堡大学）；Institut für Oberflächen- und Schichttechnik GmbH（表面与薄膜技术研究所有限公司）
研究飞秒激光照射对碳化硅表面改性和光致发光的影响，探讨其在量子技术中的应用潜力。
2026-03-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Controlling magnetic skyrmion nucleation with Ga+ ion irradiation
在本文中，我们表明，磁性skyrmion成核可以控制使用Ga+离子照射，操纵的磁界面效应（特别是磁各向异性和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用），管理的稳定性和能量成本的skyrmion在薄膜系统。我们系统地、定量地研究了这些变化对磁skyrmions成核的影响。我们的研究结果表明，Skyrmion成核的能量成本可以减少到26%，在所研究的剂量范围内，它的比例与畴壁能量密度的平方根近似线性。此外，成核后，在辐照设备中的成核skyrmions的总数被发现线性依赖于离子剂量，可以增加一倍相比，nonirradiated设备。这些结果表明，离子辐照不仅可以用来使局部成核的skyrmions，但它也允许精细控制的阈值和成核过程的效率。
2023-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural and optical properties of beta irradiated YAlO3 single crystals
本文报道了用光学浮区法生长的YAlO_3单晶的生长、结构和光学性质。粉末X射线衍射和拉曼光谱研究证实了晶体的相纯度。拉曼光谱分析表明，随着β射线的照射，YAlO 3晶体的拉曼谱带强度和谱线宽度显著增加，表明YAlO 3晶体中存在结构缺陷。通过紫外-可见吸收光谱、光致发光发射光谱和激发光谱研究了样品在β辐照前后的光学性质。光学研究表明，Sm和Cr杂质的存在下，通过展示在橙红色区域的特征发射线。此外，还对该晶体在不同剂量β辐照下的热释光特性进行了系统的研究。晶体在239 ℃下对小于5Gy的剂量表现出突出的TL发光峰，而在较高剂量下则出现弱的第二发光峰。此外，晶体显示出在研究范围从0.1到10 Gy的近线性剂量响应。发光曲线分析表明，热释光发射符合一级动力学模型。基于光学研究，TL发光曲线的合理机制进行了讨论，在晶体中存在的本征缺陷和杂质。
2020-06-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ultrafast X-ray induced damage and nonthermal melting in cadmium sulfide
Institute of Physics, Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Institute of Plasma Physics, Czech Academy of Sciences（捷克科学院等离子体物理研究所）；Higher Institute of Technologies and Applied Sciences, University of Havana（哈瓦那大学高等技术与应用科学学院）
本研究利用XTANT-3模型模拟超快X射线辐照下硫化镉的损伤过程，明确了两相相近的损伤阈值，揭示了热效应与非热效应的作用规律及再结晶特性，为硫化镉带隙调控提供了新思路。
2025-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Defect-induced photoluminescence of strontium titanate and its modulation by electrostatic gating
用He-Cd激光器的325 nm线激发SrTiO_3（STO）单晶，在20 K以下的几个温度下，将Ar ~+辐照STO单晶的光致发光（PL）谱与STO单晶、外延膜和非晶层的光致发光谱进行了比较。550 eV的Ar束照射激活三个明显可见的PL峰：蓝色（~430 nm），绿色（~550 nm），和红外（~820 nm）在室温下，使光致发光多色。讨论了SrTiO_3在~100 K以下PL特性的突变与其从立方对称到四方对称的反铁畸变结构相变的关系，这使其成为直接带隙半导体。的光致发光光谱也调谐的场效应晶体管的几何形状中的静电栅场。在20 K时，我们观察到背栅SrTiO 3的PL强度的最大增加~20%。
2015-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-energy electron-beam induced defect engineering of monolayer MoS2 for tunable optical properties
本文采用 1 MeV 电子束在单层 MoS2 中可控引入缺陷，结合光谱、显微表征与 DFT 阐明缺陷发射机制，实现光学与掺杂性质调控。
2025-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modification of Graphene Properties due to Electron-Beam Irradiation
作者报告了由低能量和中等能量电子束照射（5和20 keV）引起的单层和双层石墨烯晶格的变化的显微拉曼研究。结果发现，辐射曝光导致在1345 1/cm附近的强无序D带的出现，指示对晶格的损伤。随着辐射剂量的增加，D和G峰的演化遵循非晶化轨迹，这表明石墨烯转变为纳米晶，然后转变为非晶形式。这些结果对石墨烯的表征和器件的制造具有重要的意义，这依赖于电子显微镜和聚焦离子束处理。
2008-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
