Твердый раствор с излучением фотонов, образованный при облучении поликристаллического Sc2O3 ионами ксенона разной энергии
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2025-2-20-27
Аннотация
Впервые рентгеновским методом проведено разделение упругих и неупругих эффектов воздействия ионов ксенона (Xe) на структуру Sc2O3 и определена концентрация растворенных по глубине образца ионов Xe в зависимости от энергии облучения. Структурная модель растворения ионов Xe в решетке Sc2O3 показывает и объясняет образование ионных связей Xe с атомами скандия, кислорода и анионными вакансиями. Внедрение ионов Xe в октаэдрические позиции Sc2O3 приводит к образованию по глубине образца твердого раствора внедрения разного химического состава. Установлено, что энергия образования дефектов в структуре Sc2O3 при облучении образцов зависит от дозы ионов Xe и энергии облучения. Проведены экспериментальный и теоретический расчеты параметра решетки и ионного радиуса иона Xe в соединении XeO2. Найден правильный механизм образования твердого раствора внедрения на основе Sc2O3. Рассчитана математическая модель, объясняющая увеличение интенсивности рентгеновских отражений по глубине образца Sc2O3, связанных с образованием постоянного потока фотонов с увеличенной энергией, с большим числом колебаний в секунду и уменьшенной длиной волны, при облучении его ионами Xe с энергией 140 и 300 кэВ.
Об авторе
А. Е. СоловьеваАбхазия
Д. ф.-м. н.
Сухум
Список литературы
1. Федоров, А. В. Оптика наноструктур / А. В. Федоров. ― СПб. : Недра, 2005. ― 326 с.
2. Кирчанов, В. С. Физические основы нанотехнологий фотоники и оптоинформатики / В. С. Кирчанов. ― Пермь : Изд-во Перм. нац. иссл. политехн. ун-та, 2019. ― 221 с.
3. Михеев, С. В. Основы инфракрасной техники / С. В. Михеев. ― СПб. : Университет ИТМО, 2017. ― 127 с.
4. Соловьева, А. Е. Изменения кристаллической структуры и электрофизических свойств поликристаллического Sc2O3 при нагреве в вакууме / А. Е. Соловьева // Новые огнеупоры. ― 2024. ― № 11. ― С. 19‒26.
5. Самсонов, Г. В. Физико-химические свойства оксидов / Г. В. Самсонов. ― М. : Металлургия, 1978. ― 472 с.
6. Волченкова, З. С. Исследование электропроводности Sc2O3 / З. С. Волченкова, В. М. Недопекин // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. ― 1975. ― Т. 11, № 8. ― С. 1412‒1416.
7. . Шевченко, В. Я. Техническая керамика / В. Я. Шевченко, С. М. Баринов. ― М. : Наука, 1993. ― 235 с.
8. Соловьева, А. Е. Изменения кристаллической структуры и электрофизических свойств поликристаллического оксида иттрия при нагревании в вакууме / А. Е. Соловьева // УПФ. ― 2019. ― Т. 7, № 2. ― С. 177‒187.
9. Zou, Y. Unraveling microstrain-evolution and thermally driven phase transition in c-Sc2O3 nanocrystals at high pressure / Y. Zo, M. Li ,W. Zhang, C. Zhou // Physical Review. ― 2020. ― Vol. 102, № 7. ― P. 2141151‒2141157. DOI: 10.1103/PhysRevB.102.214115.
10. Миркин, Л. И. Справочник рентгеноструктурного анализа поликристаллов / Л. И. Миркин. ― М. : ФМЛ, 1961. ― 740 с.
11. Уманский, Л. С. Рентгенография металлов и полупроводников : уч. пособие для студентов вузов / Л. С. Уманский. ― М. : Металлургия, 1969. ― 496 с.
12. Соловьева, А. Е. Изменение структурных свойств поликристаллического La2O3 при нагревании на воздухе и в вакууме / А. Е. Соловьева // Новые огнеупоры. ― 2024. ― № 7. ― С. 25‒33.
13. Solovyeva, A. E. Changes of structural properties in polycrystalline Y2O3 during heating in air and vacuum / A. E. Solovyeva // Refract. Ind. Ceram. ― 2024. ― Vol. 64, № 6. ― P. 604‒613. DOI: 10.1007/s11148-024-00899-1. Соловьева, А. Е. Изменение структурных свойств поликристаллического Y2O3 при нагреве на воздухе и в вакууме / А. Е. Соловьева // Новые огнеупоры. ― 2023. ― № 11.― С. 36‒46.
14. Solovyeva, A. E. Structural changes in polycrystalline indium oxide after irradiation with xenon ions / A. E. Solovyeva // Refract. Ind. Ceram. ― 2023. ― Vol. 63, № 6. ― P. 634‒641. DOI: 10.1007/s11148-023-00783-4. Соловьева, А. Е. Структурные изменения в поликристаллическом оксиде индия после облучения ионами ксенона / А. Е. Соловьева // Новые огнеупоры. ― 2022. ― № 11.― С. 39‒47.
15. Brock, D. S. Synthesis of the missing oxide of хenon, XeO2, and its implications for earth’s missing хenon / D. S. Brock, G. J. Schrobilgen // Am. Chem. Soc. ― 2011. ― Vol. 133. ― P. 6265‒6269.
16. Zhu, Q. Stability of Xenon oxides at high pressures / Q. Zhu, D. Y. Jung, A. R. Oganov [et al.] // Nat. Chem. ― 2013. ― Vol. 5. ― P. 61‒65.
17. Herman, A. Xenon sub oxides stable under pressure / A. Herman, P. Schwerdtfeger // Physical Chemistry Letters. ― 2014. ― Vol. 5. ― P. 4336 ‒4342.
18. Devaele, A. Synthesis and stability of xenon oxides under pressure / A. Devaele, N. Worth, C. J. Pickard [et al.] // Natur. Chem. ― 2016. ― Vol. 8. ― P. 784‒790.
19. Соловьева, А. Е. Изменение структуры поликристаллического оксида иттрия при облучения ионами ксенона / А. Е. Соловьева // УПФ. ― 2017. ― Т. 5, № 6. ― С. 191‒197.
20. Liu, M. Terahertz met surfaces exploiting the phase transition of vanadium dioxide / M. Liu, J. Taplin, W. Zhang // Materials. ― 2023. ― Vol. 16, is. 22. ― P. 7106‒7116.
21. Ковальчук, М. В. Белковые кристаллы и органические пленки. Синтез и структура. Рентгеновское и синхротронное излучение путь к познанию структуры биомакромолекул / М. В. Ковальчук, В. О. Попов // Наука в России. ― 2013. ― № 3. ― С. 41‒50.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Соловьева А.Е. Твердый раствор с излучением фотонов, образованный при облучении поликристаллического Sc2O3 ионами ксенона разной энергии. Новые огнеупоры. 2025;(2):20-27. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2025-2-20-27
For citation: Solov’eva A.E. Photon-emission solid solution formed by irradiation of polycrystalline Sc2O3 with xenon ions of different energy. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2025;(2):20-27. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2025-2-20-27
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.












.png)
.png)








