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调幅W(Mo)/Cu纳米多层膜He^+离子辐照响应行为
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O562.5[理学—原子与分子物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]四川大学原子核科学技术研究所,教育部辐射物理及技术重点实验室,成都610064
  • 相关基金:科技部国际热核聚变实验堆(ITER)计划专项,偏滤器关键技术研究(批准号:2011GB110005); 国家自然科学基金(批准号:11075112,11005076); 教育部博士重点基金(批准号:20100181120112)资助的课题
中文摘要:

用磁控溅射技术制备不同调幅波长(L)的W(Mo)/Cu纳米多层膜,所制膜系在60keV氦离子(He^+)辐照条件下注入不同剂量:0,1×10^17He^+/cm^2,5×1017He^+/cm^2.用X射线衍射仪(XRD)和高分辨透射电子显微镜(TEM)表征W(Mo)/Cu纳米多层膜辐照前后微观结构.研究结果表明:1)He^+离子轰击引起温升效应是导致沉积态亚稳相β-W转变成稳态α-W相的主因,而与调幅波长无明确关联;2)纳米多层结构中W(Mo)和Cu膜显现出的辐照耐受性与调幅波长相关,调幅波长越小,抗He^+的辐照性能越强;3)在5×10^17He^+/cm^2注入条件下,观察到He团簇/泡在纳米结构W(Mo)和Cu膜中的积聚行为存在明显差异:在W(Mo)膜中He团簇/泡的分布与晶粒取向相关,He团簇/泡倾向于沿W(211)晶面分布;而Cu膜非晶化且He团簇/泡在其体内呈均匀分布.

英文摘要:

W(Mo, 9.8 at.%)/Cu nanometer multilayer films of different individual layer thickness were prepared by RF magnetron sputtering, which were irradiated by 60 keV He + ions at ion fluence from 0 to 5 × 10^17 He^+/cm^2. Microstructures of nanometer multilayer W(Mo)/Cu films were investigated by high-resolution transmission electron microscope (HRTEM) and X-ray diffraction (XRD) before and after irradiation. Experimental results indicate that: (1) The phase transformation of β-W (A-15) into steady state α-W can be attributed to the bombardment effect of energetic He ions on the surface of films, leading to phase-transition temperature during irradiation. (2) The irradiation tolerance of W(Mo)/Cu multilayer film was found to depend on the individual layer thickness. (3) At the fluence of 5 × 10^17 He^+/cm^2, the HRTEM results reveal that the behavior of helium cluster/bubble in the W(Mo) film is obviously different from that in the Cu film. It is interesting that the distribution of helium cluster/bubble is related to the grain orientation of W(Mo) film and tends to distribute along W (211) plane. However, Cu film is completely amorphized and helium cluster/bubble is evenly distributed in it.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876