D-D中子与Cu离子辐照对单晶金红石TiO2(001)结构及光学性能的影响

摘要

利用D-D中子(2.5MeV)和80keV的Cu离子对单晶金红石TiO2(001)材料进行辐照改性,系统地分析了样品在辐照后结构和光学性能的变化.正电子以及EXAFS分析结果表明,中子辐照会在样品内部产生大量的空位缺陷,缺陷分布贯穿整个样品.Cu离子辐照除产生空位缺陷外,还有部分Cu离子替位,空位缺陷分布最深为425nm.中子辐照的单晶金红石表现为品格收缩,同时样品吸收边发生蓝移.而Cu离子辐照的单晶金红石样品则表现出相反的变化趋势,即品格膨胀,吸收边红移.分析认为,产生以上差别的主要原因和两种粒子与单晶金红石TiO2不同的作用机理有关.