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Amorphization behaviors in polycrystalline alumina irradiated with energetic iodine ions

高エネルギー沃素イオン照射したアルミナ焼結体の非晶質化挙動

有賀 武夫; 片野 吉男; 大道 敏彦; 岡安 悟; 数又 幸生

Aruga, Takeo; Katano, Yoshio; Omichi, Toshihiko; Okayasu, Satoru; Kazumata, Yukio

電気絶縁体であるセラミック材料の照射損傷機構を解明するため、アルミナ焼結体に85MeV沃素イオン(I$$^{7+}$$)を最高1$$times$$10$$^{19}$$/m$$^{2}$$まで室温で照射し、損傷組織を入射方向に沿って11$$mu$$mの深さまで観察した。表面から約4$$mu$$mの深さまでは照射によってほとんど非晶質化し、6.5$$mu$$mより深い領域では結晶粒組織がほぼ完全に残る。4~6.5$$mu$$mの間の、結晶-非晶質の遷移領域では非晶質領域を表面に向かって移動したと認められる粒や、その途中で微細化した粒が観察された。従来、セラミック(アルミナ)の非晶質化は、核的エネルギー付与によるはじき出し損傷の関数で整理されてきたが、今回の結果は、はじき出し損傷がピークとなる7~9$$mu$$mの深さの範囲では非晶質化が認められず、電子系へのエネルギー付与が大きな4$$mu$$mまでの範囲で顕著な非晶質化を認めた。

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