Please use this identifier to cite or link to this item:
https://elib.bsu.by/handle/123456789/233919| Title: | Имплантация ионов железа в рутил (TiO2) при высокой температуре |
| Other Titles: | High Temperature Implantation of Iron Ions into Rutile (TiO2) / Iskander Vakhitov, Amir Gumarov, Nikolay Lyadov, Max Doebeli, Lenar Tagirov, Rustam Khaibullin |
| Authors: | Вахитов, И. Р. Гумаров, А. И. Лядов, Н. М. Добели, М. Тагиров, Л. Р. Хайбуллин, Р. И. |
| Keywords: | ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика |
| Issue Date: | 2019 |
| Publisher: | Минск : БГУ |
| Citation: | Взаимодействие излучений с твердым телом = Interaction of Radiation with Solids : материалы 13-й Междунар. конф., Минск, Беларусь, 30 сент. – 3 окт. 2019 г. / редкол.: В. В. Углов (отв. ред.) [и др.]. – Минск : БГУ, 2019. – С. 224-227. |
| Abstract: | Однозарядные ионы железа с энергией 40 кэВ были имплантированы в (001)-ориентированные монокристаллические пластинки TiO2 с дозой 1.5×10 17 ион/см2 при повышенной (900 K) температуре облучаемой подложки. Полученные нанокомпозитные слои на основе TiO2 с имплантированной примесью железа были исследованы методами сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), резерфордовского обратного рассеяния (РОР), рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), а также индукционной магнитометрии. Согласно данным РОР и РФЭС, имплантированная примесь железа располагается в решетке рутила в междоузельных позициях в различном валентном состоянии и имеет двугорбую функцию глубинного распределения с протяженным “хвостом” концентрации вплоть до глубины 500 нм. Магнитные измерения показывают, что имплантированные железом образцы проявляют суперпарамагнитное поведение при комнатной температуре. Полученные результаты обсуждаются с учетом формирования композитных наночастиц на основе железа: металлическое ядро/оксидная оболочка и быстрой диффузии примеси железа вдоль структурных каналов во время ионного облучения. |
| Abstract (in another language): | Single-charged Fe ions with energy of 40 keV were implanted into (001)-oriented single crystal rutile TiO2 plates with a fluence of 1.5×10 17 ion/cm2 at elevated temperature (900 K) of substrate. The obtained TiO2 based nanocomposite layers with implanted iron impurity were investigated by scanning electron microscopy (SEM), Rutherford backscattering spectrometry (RBS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and coil magnetometry. The implanted iron impurity exhibits a double-humped depth distribution function with a “tail” of concentration extended into the sample’s volume, according to RBS and XPS analysis. The first concentration peak was attributed to the formation of superparamagnetic nanoparticles with a complex composition: magnetic core (Fe0) - nonmagnetic shell (Fe2O3) in the irradiated surface layer of rutile. Ion-synthesized nanoparticles with a complex composition cause superparamagnetic behavior of samples at room temperature. The second concentration peak is formed as a result of impurity diffusion along structural channels in rutile and is caused by accumulation process of impurity in the form of metallic iron atoms at the interface: the implanted/non-implanted region of rutile. The “tail” of the iron impurity distribution function is related to the deepend metal atoms which are localized in the structural channels of rutile. |
| Description: | Секция 3. Модификация свойств материалов = Section 3. Modification of Material Properties |
| URI: | http://elib.bsu.by/handle/123456789/233919 |
| ISSN: | 2663-9939 |
| Sponsorship: | Работа выполнена при финансовой поддержке Казанского (Приволжского) федерального университета и РФФИ (проект №18-32-01039 мол_а) с использованием оборудования ФЦКП ФХИ КФУ. |
| Appears in Collections: | 2019. Взаимодействие излучений с твердым телом = Interaction of Radiation with Solids |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 224-227.pdf | 453,47 kB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.