Влияние облучения тяжелыми ионами высоких энергий на структурные изменения в аморфных сплавах

Abstract

Представлены экспериментальные данные по влиянию облучения тяжелыми ионами в режиме высоких ионизационных потерь энергии на поверхности ряда аморфных сплавов. Показано, что все изученные сплавы испытывают значительное распухание, например, для сплава Ni₅₈Nb₄₂ оно составило 15% после облучения ионами ⁸⁶Kr с энергией 305 МэВ при флюенсе 10¹⁵ ион/см². Использовано несколько выражений для расчета температур на оси траектории иона. Показано, что рассчитанные температуры превышают не только температуру плавления, но и испарения сплавов. На основе температурных расчетов и выполненных измерений продемонстрировано, что распыление–испарение атомов аморфных сплавов имеет место.

Представлені експериментальні дані по впливу опромінення важкими іонами в режимі високих іонізаційних втрат енергії на поверхні ряду аморфних сплавів. Показано, що всі ізучені сплави випробують значне розпухання, наприклад, для сплаву Ni₅₈Nb₄₂ воно склало 15% після опромінення іонами ⁸⁶Kr з енергією 305 МэВ при флюєнсі 10¹⁵ ион/см². Використовано декілька вислівів для розрахунку температур на осі траєкторії іона. Продемонстровано, що розрахункові температури перевищують не тільки температуру плавлення, але й випаровування сплавів. На основі температурних розрахунків та виконаних вимірювань продемонстровано, що розпилення–випаровування атомів аморфних сплавів має місце.

The experimental results about influence of heavy ion irradiation effect with high inelastic energy loss on the surfaces of some amorphous alloys are presented. It was shown that all studied alloys swell very strongly up to about 15% for Ni₅₈Nb₄₂ under the irradiation with the ⁸⁶Kr ion (energy 305 MeV) at the fluence 10¹⁵ ion/cm². Besides that the sputtering-evaporation yield takes place too. A few expressions for the calculation of temperatures on the axis of ion trajectory were used. It was shown that calculated temperatures higher not only the melting temperature but also the evaporation temperature, too. On the basis of temperature calculations and experimental results one can conclude that the atom sputtering-evaporation from amorphous alloys takes place.