快重离子辐照引起Ni/SiO_2界面原子混合及相变研究

摘要

在室温下用308 MeV的Xe离子和853 MeV的Pb离子辐照Ni/Si O2样品,用卢瑟福背散射和X射线衍射技术对样品进行了分析。通过分析Ni/SiO2样品中元素成分分布和结构随离子辐照剂量和电子能损的变化,探索了离子辐照在Ni/SiO2样品中引起的界面原子混合与结构相变现象。实验结果显示,Xe和Pb离子辐照均能引起明显的Ni原子向SiO2基体的扩散并导致界面附近Ni,Si和O原子的混合。实验观测到低剂量Xe离子辐照可产生NiSi2相,而高剂量Xe离子辐照则导致了Ni3Si和Ni O相的形成。根据热峰模型,Ni原子的扩散和新相的形成可能由沿离子入射路径强电子激发引起的瞬间热峰过程驱动。