SiC由快速重离子引发损伤的高温阈值
材料科学
2025-01-22 v4
摘要
在常温下,SiC已知对减缓于电子减阻 regime的快速重离子(SHI)具有抗辐射性。然而,目前尚无关于在 elevated 温度下SiC辐照的实验数据。为探索此问题,我们评估了SiC在最高可达2200 K的高温下对SHI冲击的稳定性。我们采用蒙特卡罗代码TREKIS-3,该代码利用温度依赖的散射截获率来描述电子和原子系统的激发,并结合晶格对激发反应的分子动力学建模。我们展示了,随着辐照温度的提高,能量从激发电子系统转移到原子晶格的程度增加。这种材料加热导致在710 MeV Bi离子轨迹上形成稳定的纳米尺度损伤核心,当辐照温度超过约1800 K的阈值后,沿离子轨迹形成一串纳米尺度空洞,由于由边位位错驱动的质量运输而形成。较大的空洞在更高的辐照温度下出现。而在较低的辐照温度下,损伤区域在离子通过后约100 ps内完全再结晶。
引用
@article{arxiv.2406.07963,
title = {High-temperature threshold of damage of SiC by swift heavy ions},
author = {D. I. Zainutdinov and V. A. Borodin and S. A. Gorbunov and N. Medvedev and R. A. Rymzhanov and M. V. Sorokin and R. A. Voronkov and A. E. Volkov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.07963},
year = {2025}
}