Кристалічна структура приповерхневих шарів монокристалів Gd3Ga5O12, імплантованих йонами Не+

Abstract

У роботі, використовуючи сучасні експериментальні методи дво- і трикристальної Х-променевої дифрактометрії, та теоретичні підходи - узагальнену динамічну теорію розсіяння Х-променів, проаналізовано закономірности перебудови кристалічної структури йонно-імплантованих приповерхневих шарів монокристалів ҐҐҐ у залежности від величини дози імплантації йонами Не+; проведено ідентифікацію основних типів ростових і радіяційних дефектів, та визначені їх кількісні характеристики. Показано, що основними типами складних радіяційних дефектів, які утворюються в приповерхневих шарах монокристалів ҐҐҐ при імплантації йонами Не+, є дислокаційні петлі, концентрація яких із ростом дози збільшується, а радіус зменшується. Проаналізовано процеси, які відбуваються в приповерхневих імплантованих йонами Не+ шарах монокристалів ҐҐҐ при їх природному старінні. Показано, що процес природного старіння імплантованих йонами Не+ приповерхневих шарів монокристалів ҐҐҐ характеризується двома етапами, перший з яких супроводжується зростанням величини максимальної деформації, зміщенням профілів відносної деформації до поверхні та збільшенням радіусів дислокаційних петель, а другий - спаданням величини максимальної деформації, зміщенням профілів відносної деформації в глибину та зменшенням радіусів дислокаційних петель. Встановлено, що стан приповерхневих порушених шарів у площині пластин імплантованих йонами Не+ монокристалів ҐҐҐ є повністю напруженим; при цьому деформація кристалічної ґратки у імплантованому шарі відбувається тільки у перпендикулярному до площини пластин напрямку. Показано вплив йонного опромінення на механічні властивости порушених приповерхневих шарів монокристалів ҐҐҐ.