高能重离子在单晶SrTiO3中产生的离子轨道研究【半岛平台官网】

章节高能重离子在各种氧化物陶瓷中沿其轨迹不会产生高度缺失或无定形结构，这被称作潜在的离子轨道。离子轨道的直径大都在纳米级，轨道长度可约几十微米，这种很大的高宽比对先进设备纳米结构的生产十分具备吸引力。

潜在的离子轨迹可以用于电子电导率的纳米地下通道，并且转印轨迹早已被用作薄膜中导电纳米线生长的模板。然而，科学家们对离子-液体相互作用中反感的靠近均衡过程理解极少。最近有学者研究了高能重离子在单晶SrTiO3中产生的潜在离子轨道，为相互作用的了解探究说明了方向。

成果概述近日，来自美国田纳西大学的WilliamJ.Weber(通讯作者)等人在ActaMater.上公布了一篇关于离子轨道的文章，为题“Synergistically-enhancediontrackformationinpre-damagedstrontiumtitanatebyenergeticheavyions”。作者通过利用卢瑟福背散射光谱和扫瞄入射电子显微镜研究了高能重离子在单晶SrTiO3中产生的潜在离子轨道。

结果表明，通过弹性撞击过程引进预先不存在的电离辐射受损与来自高能重离子的电子能量沉积协同作用，以强化潜在离子轨迹的构成。平均值非晶横截面乘积随着实受损水平的减少而减少，并且与离子的电子能量损失成线性比例，斜率各不相同实受损水平。

这项工作获取了对离子-液体相互作用的新解读，这些相互作用明显影响了潜在轨道的构成过程，非晶化模型和电陶瓷器件的生产。图片简介图1完整晶体和预先损毁SrTiO3系统的计算出来能量沉积产于完整和实受损单晶SrTiO3离子能量沉积与离子轨道径向距离的函数关系图。图2用629MeVXe和946MeVAu离子电离辐射后的RBS/C序(a)没预先受损的完整SrTiO3；(b)仅次于无序水平为0.06的有缺陷的SrTiO3。

图3有缺陷SrTiO3与深度的函数关系(a)?0.01，(b)0.06和(c)0.21的仅次于无序水平展开629MeVXe离子太阳光；(d)?0.01，(e)0.06和(f)0.10的仅次于无序水平展开了946MeV金太阳光。图4MD仿真(a)xy平面的横截面；(b)沿完整SrTiO3中四个倒数的629MeVXe离子完全相同离子路径的横向视图；(c)Xy平面的横截面；(d)沿着预先损毁SrTiO3中的单个Xe离子路径的横向视图。

图5ABF图像(a)较低放大率的图像；(b)（a）中右图有缺陷的SrTiO3中无定形轨道的高放大率图像。小结本文系统地研究了高能重离子在单晶SrTiO3中产生的潜在离子轨道。

离子轨迹的形态各不相同电子能量损失的大小，预先不存在的受损状态以及预先不存在的受损量。预先不存在的缺失减少了电子和原子的热导率，并减少了电子-声子耦合，从而减少了热尖峰的强度和径向容许。

作者通过STEM密切相关和MD仿真证实了SHI离子轨道形态从实损毁区域的倒数变化到完整晶体的不倒数远超过实受损深度的变化。

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