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调幅W(Mo)/Cu纳米多层膜He+离子辐照响应行为

植超虎 刘波 任丁 杨斌 林黎蔚

调幅W(Mo)/Cu纳米多层膜He+离子辐照响应行为

植超虎, 刘波, 任丁, 杨斌, 林黎蔚
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  • 用磁控溅射技术制备不同调幅波长 (L) 的W(Mo)/Cu纳米多层膜,所制膜系在60 keV氦离子 (He+) 辐照条件下注入不同剂量: 0, 11017 He+/cm2, 51017 He+/cm2. 用X射线衍射仪 (XRD) 和高分辨透射电子显微镜(TEM)表征W(Mo)/Cu纳米多层膜辐照前后微观结构. 研究结果表明: 1) He+离子轰击引起温升效应是导致沉积态亚稳相-W 转变成稳态 -W相的主因, 而与调幅波长无明确关联; 2) 纳米多层结构中W(Mo) 和Cu膜显现出的辐照耐受性与调幅波长相关, 调幅波长越小, 抗He+的辐照性能越强; 3) 在51017 He+/cm2注入条件下, 观察到He团簇/泡在纳米结构W(Mo) 和Cu膜中的积聚行为存在明显差异: 在W (Mo) 膜中He团簇/泡的分布与晶粒取向相关, He团簇/泡倾向于沿W (211) 晶面分布; 而Cu膜非晶化且He团簇/泡在其体内呈均匀分布.
    • 基金项目: 科技部国际热核聚变实验堆(ITER)计划专项;偏滤器关键技术研究(批准号: 2011GB110005);国家自然科学基金 (批准号: 11075112, 11005076)和教育部博士重点基金(批准号: 20100181120112)资助的课题.
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    Hao J K 2007 Fusion reactor materials (Vol.1) (Beijing: Chemical Industry Press) p15 (in Chinese) [郝嘉琨 2007 聚变堆材料 (1版) (北京: 化学工业出版社) 第15页]

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    Haseeb A S M A, Albers U, Bade K 2008 Science. Direct. 264 106

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    Hchbauer T, Misra A, Hattar K, Hoagland R G 2005 J. Appl. Phys. 98 123516

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    Demkowicz M J, Hoagland R G, Hirth J P 2008 Phys. Rev. Lett. 100 136102

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    Tang L L, Kuang Y G, Chen F X, Zhang B H, Gan L 2011 Powder Metallurgy Industry. 21 6 (in Chinese) [唐亮亮, 邝用庚, 陈飞雄, 张保红, 甘乐 2011 粉末冶金工业 21 6]

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    Petroff P, Sheng T T, Sinha A K, Rozgonyi A K, Alexander G A 1973 J. Appl. Phys. 44 6

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    Wen Y N 2007 M.B.A. Dissertation (Xi’an: Shaanxi Normal University) (in Chinese) [文艳妮 2007 硕士学位论文 (西安: 陕西师范大学)]

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    Masato Yamagiwa, Shin Kajita, Noriyasu Ohno, Makoto Takagi, Naoaki Yoshida, Reiko Yoshihara, Wataru Sakaguchi, Hiroaki Kurishita 2011 Nuclear. Materials. 417 499

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-02-01
  • 修回日期:  2013-04-24
  • 刊出日期:  2013-08-05

调幅W(Mo)/Cu纳米多层膜He+离子辐照响应行为

  • 1. 四川大学原子核科学技术研究所, 教育部辐射物理及技术重点实验室, 成都 610064
    基金项目: 

    科技部国际热核聚变实验堆(ITER)计划专项

    偏滤器关键技术研究(批准号: 2011GB110005)

    国家自然科学基金 (批准号: 11075112, 11005076)和教育部博士重点基金(批准号: 20100181120112)资助的课题.

摘要: 用磁控溅射技术制备不同调幅波长 (L) 的W(Mo)/Cu纳米多层膜,所制膜系在60 keV氦离子 (He+) 辐照条件下注入不同剂量: 0, 11017 He+/cm2, 51017 He+/cm2. 用X射线衍射仪 (XRD) 和高分辨透射电子显微镜(TEM)表征W(Mo)/Cu纳米多层膜辐照前后微观结构. 研究结果表明: 1) He+离子轰击引起温升效应是导致沉积态亚稳相-W 转变成稳态 -W相的主因, 而与调幅波长无明确关联; 2) 纳米多层结构中W(Mo) 和Cu膜显现出的辐照耐受性与调幅波长相关, 调幅波长越小, 抗He+的辐照性能越强; 3) 在51017 He+/cm2注入条件下, 观察到He团簇/泡在纳米结构W(Mo) 和Cu膜中的积聚行为存在明显差异: 在W (Mo) 膜中He团簇/泡的分布与晶粒取向相关, He团簇/泡倾向于沿W (211) 晶面分布; 而Cu膜非晶化且He团簇/泡在其体内呈均匀分布.

English Abstract

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