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Ar+离子束轰击在石墨表面形成六方金刚石纳米晶的研究

王震遐 俞国庆 阮美龄 朱福英 朱德彰 潘浩昌 徐洪杰

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Ar+离子束轰击在石墨表面形成六方金刚石纳米晶的研究

王震遐, 俞国庆, 阮美龄, 朱福英, 朱德彰, 潘浩昌, 徐洪杰

STUDIES OF HEXAGONAL DIAMOND OF NANO-GRAIN IN GRAPHITE SURFACE PRODUCED BY Ar+ ION BOMBARDMENT

WANG ZHEN-XIA, YU GUO-QING, RUAN MEI-LING, ZHU FU-YING, ZHU DE-ZHANG, PAN HAO-CHANG, XU HONG-JIE
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  • 在0.6keV Ar+高剂量(~1022/cm2)辐照石墨表面,借助于高分辨透射电子显微镜(HRTEM),发现有六方金刚石纳米晶产生.它们的平均直径介于1—50nm之间,而且晶粒个数约随其直径的增大而直线减少.有趣的是,晶粒具有两种结构模式:直径小于10nm的晶粒为单晶结构,而直径大于10nm的为多晶结构.基于受离子轰击过程特点制约的六方金刚石晶粒成核和成长观点,讨论了这种双重结构的形成性质.
    Hexagonal diamond nano-grains in irradiated surface of graphite produced by ion bombardment at high doses of 0.6keV Ar+ have been found,using high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM).The average diameter (D) of the grains was varied between ~2 and ~50nm,and the grain population decreases almost monotonic ally as grain size increases.It is of interest to note that they exhibit a distinctly bimodal structure.For diameters less than 10nm,the microstructure of grains are single crystals,but the polycrystal structure of nano-grains with larger diameter (>10nm) can be also observed.The characteristics of this bimodal structure are on the basis of hexagonal diamond nano-grain nucleation and growth mechanisms,which are restricted by the characteristics of ion bombardment processes.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号:19735004)和中国科学院重点项目(批准号:KJ952-J1-414)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  1999-09-13
  • 修回日期:  2000-03-21
  • 刊出日期:  2000-04-05

Ar+离子束轰击在石墨表面形成六方金刚石纳米晶的研究

  • 1. (1)中国科学院上海硅酸盐研究所,上海 200050; (2)中国科学院上海原子核研究所,上海 201800
    基金项目: 

    国家自然科学基金重点项目(批准号:19735004)和中国科学院重点项目(批准号:KJ952-J1-414)资助的课题.

摘要: 在0.6keV Ar+高剂量(~1022/cm2)辐照石墨表面,借助于高分辨透射电子显微镜(HRTEM),发现有六方金刚石纳米晶产生.它们的平均直径介于1—50nm之间,而且晶粒个数约随其直径的增大而直线减少.有趣的是,晶粒具有两种结构模式:直径小于10nm的晶粒为单晶结构,而直径大于10nm的为多晶结构.基于受离子轰击过程特点制约的六方金刚石晶粒成核和成长观点,讨论了这种双重结构的形成性质.

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