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Amorphization in aluminum oxide induced by ion irradiation

アルミナのイオン照射誘起非晶質化

阿部 弘亨; 山本 春也; 楢本 洋

Abe, Hiroaki; Yamamoto, Shunya; Naramoto, Hiroshi

室温以下の低温における重イオン照射によってAl$$_{2}$$O$$_{3}$$の非晶質化が誘起された。液体窒素温度では600keV、900keV Xe、600keV Krイオン照射で非晶質化したが、600keV Ar、300keV Oイオン照射では非晶質化は確認されなかった。さらに900keV Xeイオン照射下での非晶質化線量は90~150Kで約3dpa、160~220Kで約8dpaであった。220K以上では非晶質化線量にイオンフラックス依存性が観察され、低フラックスでは非晶質相と結晶相の混相が形成され、完全には非晶質化せず、また微結晶の形成も確認された。また高フラックスでは非晶質化線量は250K近傍から急増し、それより高温で非晶質・結晶の混相が形成された。非晶質化はイオン照射によるカスケード損傷の蓄積によって生じていると考えられる。一方で160~220Kでは、イオン照射によるカスケード内部での点欠陥の回復が生じ、非晶質化線量の増加が観察されたものと解釈される。また220K以上ではカスケード間の点欠陥の拡散が励起され、非晶質領域の回復に寄与していると考えられる。

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