高能重离子辐照在固体材料中引起的特殊纳米相变研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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高能重离子辐照在固体材料中引起的特殊纳米相变研究

项目名称：高能重离子辐照在固体材料中引起的特殊纳米相变研究
项目类别：面上项目
批准号：10475102
申请代码：A050401
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：王志光
负责人职称：研究员
依托单位：中国科学院近代物理研究所
批准年度：2004

中文摘要：

本项目拟先用低能离子注入硅基材料和碳材料，再用高能重离子进行辐照，利用多种分析仪器，测量辐照后样品的微观结构、物理特性与注入原子浓度、辐照用离子的种类、能量、辐照剂量等的变化。通过系统深入地分析高能重离子辐照参数对样品注入离子沉积层中沿离子路径成分偏析、局域原子重新排列组合、特殊化合物相的形成及样品宏观物理特性的影响，探索高能重离子进行辐照诱发特殊纳米相变形成的基本物理过程，建立唯象模型，寻找原子水平控制合成具有特殊功能新材料的方法，并在高能重离子辐照合成具有特殊功能的纳米量子线复合材料的研究方面取得重要进展，为新型纳米功能材料设计提供有用的科学依据。

中文主题词：低能离子注入；高能重离子辐照；纳米相变；硅基材料；电子能损效

英文摘要：

low-energy ion implantation; h

英文主题词： low-energy ion implantation; h

结论摘要：

在国家自然科学基金资助下，本项目以国内实验条件为主，适当国外合作为辅，紧紧围绕高能重离子辐照在固体材料中引起的特殊纳米相变研究这个主题，开展了注碳SiO2等材料中高能重离子辐照效应研究，重点研究材料的微观结构和物理特性变化与离子注入/辐照实验参数之间的联系，取得了一些具有重要学术意义的成果。如采用"低能离子注入+高能重离子辐照"的实验方法，在注碳SiO2 中实现了沿高能重离子路径的类纳米管状的选择性相变，通过控制实验条件初步实现特定波长发光带；提出了注碳SiO2 中辐照相变的物理模型，比较成功地解释了高能重离子辐照相变现象。实验还发现高能离子辐照可引起Ni/SiO2样品界面处的原子混合以及新相NiSi2或Ni3Si的形成；通过选择合适的高能离子辐照剂量，可以控制ZnO薄膜样品中缺陷的结构，实现特殊波长发光。这些研究成果，推进了人们对固体材料的高能重离子辐照效应及其产生机理的认识，并为新型纳米功能材料设计提供了有用的科学依据。发表国内外核心期刊论文16 篇，其中SCI、EI、ISTP 分别收录10、2、1 篇；国际会议大会邀请报告2 次。

成果综合统计