不留径迹的离子
材料科学
2025-09-12 v2
摘要
快速重离子的路径在固体中通常是可追踪的，这是由于沿路径发生的受限电子相互作用，诱导了文献中所谓的“离子径迹”，即横截面为纳米级、长度达微米级的改性材料圆柱形区域。这种径迹容易在具有低热导率的材料中形成，特别是绝缘体或半导体，从而改变材料的均匀性。在本工作中，利用最近发现的 gamma/beta-Ga2O3 多晶型异质结构，我们表明，与包括 beta-Ga2O3 在内的许多其他材料中的趋势相反，快速重离子在 gamma-Ga2O3 中不留径迹。我们通过异常快速的 disorder 恢复解释了这一趋势，这是由于 gamma-Ga2O3 晶格本身存在多重构型，使得离子撞击产生的 disorder 被迅速抹除，给人以离子不留径迹的感知。因此，gamma-Ga2O3 易于与 beta-Ga2O3 集成于多晶型异质结构中，可能成为能够在极端恶劣辐射环境中运行的器件的有前途的半导体平台。
引用
@article{arxiv.2509.07440,
title = {Ions leaving no tracks},
author = {Azat Abdullaev and Javier Garcia Fernandez and Chloe Nozais and Jacques O'Connell and Rustem Tlegenov and Kairolla Sekerbayev and Alexander Azarov and Aleksi Leino and Tomas Fernandez Bouvier and Junlei Zhao and Aldo Artimez Pena and Nikita Medvedev and Zhandos Utegulov and Oystein Prytz and Flyura Djurabekova and Andrej Kuznetsov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.07440},
year = {2025}
}