采用EPR谱和TEM对YSZ单晶辐照损伤的研究

摘要

利用电子顺磁共振(EPR)谱和透射电子显微镜(TEM)研究了YSZ单晶的辐照效应.200keV的Xe和400keV的Cs离子注入[111]取向的YSZ单晶中,注量均为5×1016cm-2.EPR结果表明辐照产生了共振吸收位置g‖=1.989 和g⊥=1.869、对称轴为[111]的六配位Zr3+顺磁缺陷.Cs辐照产生了比Xe离子辐照多约150倍的六配位Zr3+顺磁缺陷.两种样品的剖面电子显微分析表明没有发现非晶化转变,但是Cs离子辐照的样品在损伤集中区域产生了密度较高的缺陷.因此,EPR谱和电子显微观察均说明在相同离位损伤(约160dpa)的情况下,Cs离子辐照比Xe离子辐照产生了更多的缺陷.造成这一现象的原因是Cs离子是化学活性的而Xe离子却是惰性的.