石英中辐射诱导缺陷的性质
材料科学
2015-10-27 v1 核理论
摘要
尽管石英(-form)是一种用于众多涉及辐射暴露问题的应用中的矿物，但辐射诱导损伤期间形成的原子级缺陷的性质尚未完全阐明。尤其是，氧空位形成的程度仍存在争议，这是一个至关重要的问题，因为基于带电氧空位的光学技术已被用于评估石英中的辐射损伤水平。本文中，应用分子动力学(MD)模拟研究弹道冲击对石英原子网络的影响。我们表明形成的缺陷主要由过配位的Si和O，以及Si--O连接缺陷（例如小的Si--O环和共边Si四面体）组成。相反，氧空位被发现相对稀少，这表明基于心的表征不能充分捕捉石英中辐射诱导的结构损伤。最后，我们评估了所形成的每类点缺陷数量对入射能量的依赖性，并明确量化了O和Si原子的阈值位移能量。这些结果为评估石英中辐射损伤的性质和程度提供了全面基础。
引用
@article{arxiv.1504.02537,
title = {Nature of Radiation-Induced Defects in Quartz},
author = {Bu Wang and Yingtian Yu and Isabella Pignatelli and Gaurav N. Sant and Mathieu Bauchy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.02537},
year = {2015}
}