D-D中子辐照单晶TiO2的损伤特性

摘要

利用兰州大学强流中子发生器出射的单能D-D中子对单晶TiO2(金红石相)进行辐照,分别测量了样品的正电子寿命谱及XRD谱.中子辐照会在样品内部产生大量的空位缺陷,由于晶格中Ti原子的位移阈能约为O原子的2倍,因此中子辐照在样品内部产生的空位缺陷以氧空位(Vo)为主.结果表明,单晶内部捕获正电子的陷阱Ti空位(VTi)在中子辐照后电子密度增大,可能与Ti空位周围O空位的引入有关,O空位的出现减弱了Ti空位处的库仑排斥作用,使空位体积减少.后续测试的XRD也得到相同的结果,样品由于中子辐照而在c轴方向的晶面间距发生变化,并导致单晶TiO2的结晶度变差.