氦辐照下缺陷萤石结构Gd2Zr2O7陶瓷：非晶化、晶胞体积膨胀与多阶段气泡形成
材料科学
2019-02-12 v1
摘要
在此，我们报道一项关于Gd2Zr2O7纳米晶陶瓷辐照抗性增强的研究，其中对非晶化、晶胞体积膨胀和多阶段氦（He）气泡形成进行了研究与讨论。合成了一系列晶粒尺寸（55-221 nm）的Gd2Zr2O7陶瓷，并用190 keV He离子束辐照至通量5x10^17 ions/cm2。辐照后晶胞体积膨胀程度和非晶化分数均呈现尺寸依赖性。随着平均晶粒尺寸由55 nm增至221 nm，辐照后晶胞体积膨胀程度由0.56%增至1.02%，非晶化分数由6.8%增至11.1%。此外，不同形成阶段与位置（包括(1)晶界处气泡、(2)气泡链以及(3)晶粒内带状气泡）的气泡阈值He浓度（at.%）在纳米晶陶瓷（55 nm）中均远高于亚微米样品（221 nm）。我们得出结论：晶界在最小化结构缺陷和抑制多阶段He气泡形成过程中起关键作用。
引用
@article{arxiv.1810.07740,
title = {Defect-Fluorite Gd2Zr2O7 Ceramics under Helium Irradiation: Amorphization, Cell Volume Expansion, and Multi-stage Bubble Formation},
author = {Zhangyi Huang and Nannan Ma and Jianqi Qi and Xiaofeng Guo and Mao Yang and Zhe Tang and Yutong Zhang and Yong Han and Di Wu and Tiecheng Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.07740},
year = {2019}
}