强飞秒X射线脉冲诱导的非晶碳向石墨纳米晶体的固-固相变
材料科学
2011-11-10 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们展示了一项实验结果，在该实验中非晶碳被飞秒X射线自由电子激光脉冲辐照。830 eV的激光脉冲在材料中诱导了相变，该相变通过非原位方法进行了表征。通过使用光学Nomarski显微镜测量每个辐照区域的表面，确定了相变能量阈值。测得阈值通量为 282 +/- 11 mJ/cm^2，对应于表面吸收剂量 131 +/- 5 meV/atom。原子力显微镜测量显示辐照样品区域存在体积膨胀，表明发生了固-固相变。通过使用扫描光电子显微镜和微拉曼光谱，获得了对该相变更深入的认识。光电子显微镜显示了辐照材料的石墨化，即从 sp3 到 sp2 杂化的转变。微拉曼光谱显示了局部有序的出现，即石墨纳米晶体的形成。最后，结合先前的理论和实验结果，讨论了该相变的本质。
引用
@article{arxiv.1111.2134,
title = {Solid-to-solid phase transition from amorphous carbon to graphite nanocrystal induced by intense femtosecond x-ray pulses},
author = {J. Gaudin and J. Chalupský and M. Toufarová and L. Vyšín and V. Hájková and R. Sobierajski and T. Burian and Sh. Dastjani-Farahani and A. Graf and M. Amati and L. Gregoratti and S. P. Hau-Riege and G. Hoffmann and L. Juha and J. Krzywinski and R. A. London and S. Moeller and H. Sinn and S. Schorb and M. Störmer and Th. Tschentscher and V. Vorlíček and H. Vu and J. Bozek and C. Bostedt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1111.2134},
year = {2011}
}