Выпуски УФМ »  Том 15, выпуск 3

Моделирование и диагностика повреждений и деформаций в кристалле Gd$_{3}$Ga$_{5}$O$_{12}$ после имплантации ионов F$^{+}$

В. О. Коцюбинский$^{1}$, В. М. Пылыпив$^{1}$, Б. К. Остафийчук$^{1}$, И. П. Яремий$^{1}$, О. З. Гарпуль$^{1}$, С. И. Олиховский$^{2}$, Е. С. Скакунова$^{2}$, В. Б. Молодкин$^{2}$, Е. Н. Кисловский$^{2}$, Т. П. Владимирова$^{2}$, О. В. Решетник$^{2}$, Е. В. Кочелаб$^{2}$

$^1$Прикарпатский национальный университет им. Василия Стефаника, ул. Шевченко, 57, 76018 Ивано-Франковск, Украина
$^2$Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 01.07.2014. Скачать: PDF

Для получения количественных характеристик радиационного дефектообразования в гадолиний-галлиевом гранате (ГГГ) проведено математическое моделирование процесса имплантации ионов фтора при помощи программы SRIM-2008. Определены распределения по глубине кристалла упругих и неупругих энергетических потерь имплантированного иона F$^{+}$ с энергией 90 кэВ и смещённых ионов мишени при торможении в кристалле ГГГ, а также профили распределения по глубине количеств имплантированных и смещённых ионов. Определён характер повреждений и их количественные характеристики. Структурные изменения, вызванные имплантацией ионов фтора в поверхностном слое монокристалла ГГГ, исследованы методом рентгеновской дифракции. Установлена форма профиля деформации в имплантированном слое и связь его характеристик с результатами моделирования.

Ключевые слова: -.

PACS: 61.05.cp, 61.05.Np, 61.72.Dd, 61.72.Hh, 61.72.J-, 61.72.up, 61.80.Az

Citation: V. O. Kotsyubyns’kyy, V. M. Pylypiv, B. K. Ostafiychuk, I. P. Yaremiy, O. Z. Garpul’, S. J. Olikhovskyy, O. S. Skakunova, V. B. Molodkin, Ye. M. Kyslovs’kyy, T. P. Vladimirova, O. V. Reshetnyk, and Ye. V. Kochelab, Modelling and Diagnostics of Damages and Strains in a Crystal of Gd$_{3}$Ga$_{5}$O$_{12}$ After Implantation of F$^{+}$ Ions, Usp. Fiz. Met., 15, No. 3: 121—143 (2014) (in Ukrainian), doi: 10.15407/ufm.15.03.121

Цитированная литература (40)  
  1. O. A. Petrenko, C. Ritter, M. Yethiraj, and D. McK Paul, Phys. Rev. Lett., 80, No. 20: 4570 (1998). Crossref
  2. Y.-N. Xu, W. Y. Ching, and B. K. Brickeen, Phys. Rev. B, 61, No. 3: 1817 (2000). Crossref
  3. L. Lipińska, W. Ryba-Romanowski, A. Rzepka, S. Ganschow, R. Lisiecki, R. Diduszko, and A. Pajączkowska, Cryst. Res. Technol., 44, No. 5: 477 (2009). Crossref
  4. A. O. Matkovskii, D. Yu. Sugak, S. B. Ubizskii, U. A. Ulmanis, and A. P. Shakhov, phys. status solidi (a), 128, No. 1: 21 (1991).
  5. Z. Jia, A. Arcangeli, X. Tao, J. Zhang, Ch. Dong, M. Jiang, L. Bonelli, and M. Tonelli, J. Appl. Phys., 105, No. 8: 083113 (2009). Crossref
  6. A. Kamińska, S. Biernacki, S. Kobyakov, A. Suchocki, G. Boulon, M. O. Ramirez, and L. Bausa, Phys. Rev. B, 75, No. 17: 174111 (2007). Crossref
  7. F. J. Bruni, Crystals: Growth, Properties and Applications (Eds. C. J. M. Rooijman) (Berlin–Heidelberg–New York: Springer: 1978), vol. 1, p. 139.
  8. S. B. Ubizskii, A. O. Matkovskii, N. Mironova-Ulmane, V. Skvortsova, A. Suchocki, Y. A. Zhydachevskii, and P. Potera, phys. status solidi (a), 177: 349 (2000).
  9. P. Potera, Comput. Methods Sci. Technol., 13, No. 1: 47 (2007). Crossref
  10. http://www.srim.org/SRIM/SRIMLEGL.htm.
  11. Х. Риссел, И. Руге, Ионная имплантация (Москва: Наука: 1983).
  12. Ионная имплантация и лучевая технология (Ред. Дж. С. Вильямс, Дж. М. Поут) (Киев: Наукова думка: 1988).
  13. А. М. Афанасьев, П. А. Александров, Р. М. Имамов, Рентгенодифракционная диагностика субмикронных слоев (Москва: Наука: 1989).
  14. V. Holy, U. Pietch, and T. Baumbach, High-Resolution X-Ray Scattering from Thin Films and Multilayers (Berlin–Heidelberg: Springer Verlag: 1998).
  15. A. O. Matkowski, D. Yu. Sugak, S. B. Ubizskii, and I. V. Kityk, Opto-Electron. Rev., 3, No. 2: 41 (1995).
  16. J. F. Ziegler, J. P. Biersack, and U. Littmark, The Stopping and Range of Ions in Solids (New York: Pergamon Press: 1995).
  17. M. Nastasi, J. W. Mayer, and J. K. Hirvonen. Ion–Solid Interactions: Fundamentals and Applications (Cambridge: Cambridge University Press: 1996). Crossref
  18. C. R. Fritzsche, Appl. Phys., 12, No. 4: 347 (1977). Crossref
  19. Б. К. Остафийчук, В. А.Олейник, В. М. Пылыпив, Б. Т. Семен, Л. М. Смеркло, Б. И. Яворский, В. И. Кравец, И. В. Коваль, Кристаллическая и магнитная структура имплантированных слоев монокристаллических пленок железоиттриевого граната (Киев: 1991) (Препр. / АН УССР. Ин-т металлофизики, № 1-91: 1991).
  20. Б. К. Остафийчук, В. М. Ткачук, О. Н. Ворончак, Б. И. Яворский, Металлофиз. новейшие технол., 16, № 8: 51 (1994).
  21. K. Komenou, J. Hiraі, K. Asama, and M. Sakai, J. Appl. Phys., 49, No. 12: 5806 (1978).
  22. В. М. Кошкин, Ю. Р. Забродский, Физ. твёрдого тела, 16, № 11: 3480 (1974).
  23. В. М. Кошкин, Физ. низких температур, 28, № 8–9: 963 (2002).
  24. K. Lal and H. K. Jhans, J. Phys. C: Solid State Phys., 10: 1315 (1977). Crossref
  25. H. Donnerberg and C. R. A. Catlow, Phys. Rev. Lett., 100, No. 25: 257202 (2008). Crossref
  26. H. Donnerberg and C. R. A. Catlow, Phys. Rev. B, 50, No. 2: 744 (1994). Crossref
  27. В. О. Коцюбинський, В. В. Немошкаленко, Б. К. Остафійчук, Я. П. Салій, В. Д. Федорів, П. І. Юрчишин, Металлофиз. новейшие технол., 23, № 11: 1455 (2001).
  28. W. H. de Roode and H. A. Algra, J. Appl. Phys., 53: 2507 (1982). Crossref
  29. В. М. Пилипів, В. О. Коцюбинський, О. О. Григорук, Матеріали XI Міжнародної конференції з фізики і технології тонких плівок та наносистем «МКФТТПН-XІ» (7–12 травня 2007 р., Івано-Франківськ) (Івано-Франківськ: ВДВ ЦІТ Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника: 2007), т. 1, с. 95.
  30. Б. К. Остафійчук, В. Д. Федорів, В. В. Каспрук, В. М. Пилипів, Фіз. і хімія тверд. тіла, 5, № 4: 722 (2004).
  31. В. О. Коцюбинський, Б. К. Остафійчук, Б. І. Яворський, І. П. Яремій, Вісник Прикарпатського університету. Математика. Фізика. Хімія, 2: 67 (1999).
  32. J. P. Eymery, Rev. Phys. Appl., No. 23: 925 (1988). Crossref
  33. Ш. Ш. Башкиров, Н. Г. Ивойлов, Е. С. Романов, Физ. твёрдого тела, 27, № 9: 2853 (1985).
  34. А. Маркялис, Л. Пранявичус, Лит. физ. сб., 18, № 5: 647 (1978).
  35. S. I. Golubov, A. V. Barashev, and R. E. Stoller, Comprehensive Nuclear Materials (Eds. R. J. M. Konings) (Amsterdam: Elsevier: 2012), vol. 1.
  36. M. Wormington, C. Panaccione, K. M. Matney, and D. K. Bowen, Philos. Trans. R. Soc. Lond. A, 357: 2827 (1999). Crossref
  37. В. Г. Кон, М. В. Прилепский, И. М. Суходрева, Поверхность, № 11: 122 (1984).
  38. В. М. Пилипів, С. Й. Оліховський, Т. П. Владімірова, О. С. Скакунова, В. Б. Молодкін, Б. К. Остафійчук, Є. М. Кисловський, О. В. Решетник, С. В. Лізунова, О. З. Гарпуль, Металлофиз. новейшие технол., 33, № 9: 1145 (2011).
  39. P. Ehrhart, K. H. Robrock, and H. R. Shober, Physics of Radiation Effects in Crystals (Eds. R. A. Johnson and A. N. Orlov) (Oxford: Elsevier Science: 1986), p. 3. Crossref
  40. О. С. Скакунова, В. М. Пилипів, С. Й. Оліховський, Т. П. Владімірова, Б. К. Остафійчук, В. Б. Молодкін, Є. М. Кисловський, О. В. Решетник, О. З. Гарпуль, А. В. Кравець, В. Л. Маківська, Металлофиз. новейшие технол., 34, № 10: 1325 (2012).
Цитируется (1)
  1. V. V. Kurylyak and G. I. Khimicheva, Usp. Fiz. Met. 18, 155 (2017).

© 2013–2018 «ИМФ НАН Украины»