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Local structure investigations of accumulated damage in irradiated MgAl$$_{2}$$O$$_{4}$$

照射されたMgAl$$_{2}$$O$$_{4}$$における蓄積された損傷の局所構造の研究

吉岡 聰*; 鶴田 幸之介*; 山本 知一*; 安田 和弘*; 松村 晶*; 杉山 武晴*; 大場 洋次郎; 石川 法人; 小林 英一*; 奥平 幸司*

Yoshioka, Satoru*; Tsuruta, Konosuke*; Yamamoto, Tomokazu*; Yasuda, Kazuhiro*; Matsumura, Sho*; Sugiyama, Takeharu*; Oba, Yojiro; Ishikawa, Norito; Kobayashi, Eiichi*; Okudaira, Koji*

高速重イオン照射によりMgAl$$_{2}$$O$$_{4}$$スピネルに形成された損傷組織をX線吸収端近傍構造解析(XANES)とX線小角散乱法(SAXS)を用いて調べた。照射量が増加するとSAXSとXANESの両方で変化が見られた。SAXSでは、照射部に直径5nmの円柱状のイオントラックが観測された。XANESの結果は、四面体位置と八面体位置の間でカチオンの無秩序化が生じていることを示すものであった。さらに、XANESスペクトルの定量的な解析により、高照射量ではカチオンが八面体位置を優先的に占有することがわかった。

X-ray absorption near edge structure (XANES) and small-angle X-ray scattering (SAXS) reveal the damaged structures in MgAl$$_{2}$$O$$_{4}$$ spinel induced by swift heavy ions. SAXS indicates the formation of ion tracks with cylindrical shape with a diameter of 5 nm. XANES indicates the cationic disordering between tetrahedral and octahedral sites by the irradiation. Quantitative analysis of XANES also reveals that cations preferably occupy the octahedral sites at high fluence.

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パーセンタイル:100

分野:Materials Science, Ceramics

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