Структурные эффекты ионизации в широкозонных диэлектриках тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, доктор физико-математических наук Скуратов, Владимир Алексеевич

• Скуратов, Владимир Алексеевич
• доктор физико-математических наук
• 2008

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Скуратов, Владимир Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Краткая характеристика ускорителей тяжелых ионов.

1.2 Устройства диагностики пучков тяжелых ионов в экспериментах по радиационному материаловедению.

1.3 Мишенные устройства для облучения образцов высокоэнергетическими ионами.

1.4 Установки регистрации спектров ионно-стимулированной люминесценции.

1.5 Методики исследования облученных материалов.

1.6 Подготовка образцов для облучения и послерадиационных исследований.

1.7 Выводы к Главе 1.

ГЛАВА 2. ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ИОНОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ

МОНОКРИСТАЛЛОВ А1203.

2.1 Спектральный состав высокоэнергетической люминесценции сапфира.

2.2 Влияние уровня радиационных повреждений на ионолюминесценцию

А1203.

2.3 Зависимость спектрального состава ионолюминесценции сапфира от плотности ионизации.

2.4"1п-зки" пьезоспектроскопический анализ механических напряжений в А120з:Сг при облучении высокоэнергетическими ионами.

2.5 Выводы к Главе 2.

ГЛАВА 3. "Ш-вГГи" И ПОСЛЕРАДИАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ Ы¥.

3.1 Спектры поглощения монокристаллов ГлБ, облученных тяжелыми ионами высоких энергий.

3.2 Спектральный состав ионолюминесценции фторида лития.

3.3 Ионо-, фото- и катодолюминесценция агрегатных центров окраски в LiF.

3.4 Выводы к Главе 3.

ГЛАВА 4. СТРУКТУРНЫЕ ЭФФЕКТЫ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ ИОНИЗАЦИИ В РАДИАЦИОННОСТОЙКИХ

ДИЭЛЕКТРИКАХ.

4.1 Образование треков и влияние ионизации на дефектную структуру в MgAl204 при облучении тяжелыми ионами высоких энергий.

4.2 Структурный отклик SiC, AIN, Si3N4, А1203 на воздействие высокоэнергетических тяжелых ионов.

4.3 Механизмы формирования латентных треков.

4.4 Выводы к Главе 4.

ГЛАВА 5. МОДИФИКАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ А12Оэ, MgO, MgAl204,

YSZ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ИОНАМИ.

5.1 Параметры дефектов на поверхности А1203, MgO, MgAl204,YSZ, вызванных единичными тяжелыми ионами высоких энергий.

5.1.1 А1203.

5.1.2 MgAl204.

5.1.3 MgO.

5.1.4 YSZ.

5.1.5 SiC.

5.2 Зависимость формы дефектов на поверхности А1203 от угла падения ионов.

5.3 Влияние температуры мишени при облучении на параметры дефектов поверхности А1203 и MgAl204.

5.4 Зависимость морфологии нарушений поверхности А1203 от флюенса ионов.

5.5 Модификация поверхности кристаллов А1203 с существующей дефектной структурой.

5.6 Механизмы формирования наноразмерных дефектов на поверхности оксидов.

5.6.1. Оценка термоупругих напряжений в области ионного трека.

5.6.2. Формирование дефектов на поверхности в модели кулоновского взрыва.

5.7 Выводы к Главе 5.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурные эффекты ионизации в широкозонных диэлектриках»

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Развитие ускорительной техники сделало возможным достаточно широкое применение в радиационной физике твердого тела пучков тяжелых ионов высоких энергий (Е >. 1 МэВ/а.е.м.). Основной отличительной особенностью взаимодействия ионов с веществом при таких энергиях является высокий уровень удельных ионизационных потерь энергии, достигающий для некоторых комбинаций ион плюс мишень несколько десятков кэВ/нм. Начиная с некоторого порогового уровня, в целом ряде материалов ионизация приводит к формированию зоны структурных нарушений, локализованной вокруг ионной траектории и называемой латентным треком. Характер нарушений и условия их формирования являются объектами исследований на протяжении многих лет, с начала работы первых ядерно-энергетических установок и ускорителей заряженных частиц. Если основным направлением работ на первом этапе было определение возможности регистрации осколков деления или продуктов ядерных реакций, то в дальнейшем все большее внимание уделялось структурному отклику твердых тел на воздействие высокого уровня ионизации. Несмотря на значительное количество экспериментальных и теоретических работ, в настоящее время нет единого представления о микроскопических механизмах подобного воздействия на большинство материалов и непрерывно растущее число публикаций - прямое свидетельство важности и актуальности данного направления исследований.

Как известно, ионизация влияет на эволюцию дефектной структуры в кристаллах с ионной и смешанной ионно-ковалентной связью при любых значениях удельных потерь энергии, даже не являясь самостоятельным источником радиационных повреждений. Это происходит за счет изменения зарядового состояния дефектов, созданных по каналу упругого рассеяния, или уже существующих в материале, а также примесных атомов или комплексов дефект плюс примесь [1]. Одним из многочисленных примеров этого эффекта является радиационно-индуцированная проводимость монокристаллов а-А^Оз, величина которой зависит от соотношения ионизирующей и повреждающей компонент излучения [2]. Поэтому исследования процессов радиационной повреждаемости в радиационно-стойких диэлектриках в условиях облучения тяжелыми заряженными частицами, когда сочетаются высокие уровни скорости дефектообразования по каналу упругого рассеяния и ионизационных потерь энергии, представляется весьма актуальными. К моменту начала работ, результаты которых представлены в настоящей диссертации, в литературе не было данных о пороговых уровнях электронного торможения, начиная с которых формируются структурные нарушения в подавляющем большинстве широкозонных диэлектриков, в том числе и монокристаллах и керамиках тугоплавких оксидов. Соответствующие значения были надежно установлены только для очень ограниченного числа материалов, таких как Si02 и магнитные диэлектрики [3-5].

Помимо развития общих фундаментальных представлений о дефектообразова-нии в условиях облучения тяжелыми высокоэнергетическими ионами, эти работы представляют значительный интерес и для решения ряда практических задач радиационного материаловедения. К таким задачам можно отнести моделирование эффектов, вызываемых осколками деления, т.е. атомами с массой от 80 до 155 и энергией около ста МэВ, в керамических и оксидных материалах - инертных разбавителях (матрицах) композитного ядерного топлива, предлагаемых для эффективной и экономичной технологии трансмутации минорных актинидов. В качестве наиболее перспективных материалов инертных матриц в настоящее время рассматриваются MgO, MgAl204, Zr02, А1203, SiC, AIN, TiN, Si3N4 [6,7]. Необходимо отметить, что процессы, происходящие в треках осколков деления, не могут имитироваться с использованием достаточно широко доступных пучков тяжелых ионов с энергиями в несколько МэВ, поскольку при отборе кандидатных материалов-матриц для инертного топлива в реакторах деления необходимо обязательно учитывать эффекты высокой плотности ионизации [8]. Это возможно только при использовании высокоэнергетического ионного облучения в широком интервале масс и энергий, позволяющего варьировать различные уровни ионизационных и ядерных потерь энергии для моделирования воздействия продуктов деления. Особый интерес представляет изучение воздействия эффектов ионизации в материалах с предварительно созданной дефектной структурой, что наиболее точно воспроизводит изменения в инертных матрицах, облучаемых в ядерных реакторах. Систематические исследования кандидатных материалов - инертных разбавителей на пучках тяжелых ионов с энергиями осколков деления ранее не проводились.

Одним из результатов облучения тяжелыми ионами высоких энергий может быть образование на поверхности твердых тел радиационных дефектов, ассоциируемых с воздействием отдельных ионов и не наблюдаемых при бомбардировке другими ядерными частицами. В зависимости от условий облучения и типа материала, они представляют собой кратеры или хиллоки (от английского hillock - холмик) с характерными размерами от единиц до нескольких десятков нанометров. Регистрация подобных изменений в профиле поверхности стала возможной только в последнее время благодаря развитию техники атомно-силовой микроскопии. Исследование механизмов формирования наноразмерных дефектов на поверхности и их взаимосвязи со структурными нарушениями в объеме также представляет значительный интерес для прогноза поведения материалов инертных матриц, радиационная стойкость которых в значительной степени определяется дефектами, создающимися осколками деления. Как и в случае латентных треков в объеме материала, особую важность представляет определение пороговых значений потерь энергии частиц, начиная с которых регистрируются изменения рельефа поверхности облучаемой мишени. Кроме этого, понимание физических процессов, ответственных за модификацию поверхности высокоэнергетическими ионами, открывает новые возможности для создания наноразмерных структур с заданными свойствами. К моменту начала настоящей работы, в литературе были представлены только отдельные данные, по изменению топографии поверхности кристаллов сапфира, полученные с применением пучков фуллеренов с энергией 10-40 МэВ [9].

Среди экспериментальных методов изучения радиационных дефектов в диэлектриках значительную роль играют методы оптической спектроскопии, такие как измерение спектров поглощения и люминесценции. Как известно, процессы диссипации энергии заряженных частиц в диэлектрических материалах сопровождаются генерацией электромагнитного излучения в ультрафиолетовой и видимой областях оптического спектра, вызванного излучательным распадом электронных возбуждений, люминесценцией центров окраски, центров, связанных с примесными атомами, а также других структурных дефектов и их комплексов. Поэтому "in-situ" исследования спектров люминесценции, возбуждаемой тяжелыми ионами в зависимости от дозы повреждений, температуры облучения и других факторов, представляют интерес с точки зрения получения информации об эволюции дефектной структуры облучаемых мате риалов. В таких экспериментах ранее использовались, как правило, пучки ионов с энергиями в десятки и сотни кэВ, в результате чего исследуемый слой образца ограничивался проективным пробегом низкоэнергетических ионов, т.е. толщиной, значительно меньшей 1 мкм [10]. Кроме того, для исключения процессов распыления материала, играющих существенную роль в этом диапазоне энергий, необходимо использовать для возбуждения люминесценции пучки только легких ионов - водорода, дейтерия, гелия. Увеличение энергии ионов до 1 МэВ/аем и выше позволяет снизить распыление, полностью исключить влияние поверхности как стока радиационных дефектов и, за счет увеличения ионизационных потерь энергии, повысить выход люминесценции по сравнению с низкоэнергетическими ионами. Известно, что потери энергии тяжелых ионов на возбуждение электронной подсистемы имеют максимальное значение при энергии бомбардирующей частицы ~1 МэВ/аем. Эти особенности позволяют выделить высокоэнергетическую ионолюминесценцию как один из немногих нераз-рушающих методов получения "структурной" информации при исследовании свойств твердых телах в процессе облучения тяжелыми заряженными частицами. Значительный интерес представляет использование возможностей этого метода для изучения радиационных повреждений в диэлектриках, обладающих различной чувствительностью к ионизационным потерям энергии, в частности, в монокристаллах тугоплавких окислов и щелочно-галоидных кристаллах. Одним из интересных практических применений высокоэнергетической ионолюминесценции может быть оценка уровня механических напряжений в процессе ионного облучения на основе пьезоспектроскопи-ческого эффекта, связывающего изменения в спектрах поглощения, люминесценции и Рамановского рассеяния с уровнем напряжений. Это дает возможность для мониторинга накопления механических напряжений в облучаемых материалах и установления связи между уровнем напряжений и параметрами дефектной структуры на разных стадиях ее эволюции. Следует заметить, что на момент начала исследований, результаты которых представлены в настоящей работе, в литературе не было данных по "т-Бки" экспериментам на пучках тяжелых ионов высоких энергий.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ - "ш-эки" и послерадиационные исследования оптических свойств монокристаллов 1ЛР и А120з, облученных тяжелыми ионами с энергией 1-7 МэВ/аем, а таюке исследование структурных эффектов, вызываемых тяжелыми ионами высоких энергий в диэлектриках - кандидатных материалах инертных разбавителей композитного ядерного топлива.

Работа предусматривала решение следующих основных задач:

1. Разработку экспериментальных методик регистрации спектров люминесценции твердых тел в процессе воздействия тяжелых ионов высоких энергий, создание многофункциональных мишенных устройств для облучения образцов материалов и систем контроля параметров облучения и сбора информации.

2. Определение зависимости спектрального состава ионолюминесценции монокристаллов сапфира и фторида лития от величины удельных потерь энергии тяжелых ионов на ионизацию и упругое рассеяние, уровня радиационных повреждений и температуры облучения.

3. Проведение сравнительного анализа радиационной стойкости ряда керамик и монокристаллов тугоплавких оксидов, облученных высокоэнергетическими ионами.

4. Исследование модификации поверхности монокристаллов оксида магния, алюмо-магниевой шпинели, оксида циркония и сапфира тяжелыми ионами высоких энергий.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В ходе выполнения диссертационной работы были! впервые рассмотрены и решены следующие задачи:

- получены данные о спектральном составе люминесценции монокристаллов а-А12.0з и 1ЛР в процессе облучения высокоэнергетическими ионами В, N6, Аг, Кг, Хе, В1 (энергия ионов 1-5-7 МэВ/аем).

- изучена зависимость спектров люминесценции а-А1203 и ГлБ от уровня радиационных повреждений, плотности ядерных и ионизационных потерь энергии тяжелых ионов, температуры облучения.

- определен уровень механических напряжений в монокристаллах рубина в процессе облучения высокоэнергетическими ионами.

- исследованы структурные эффекты высокой! плотности ионизации в ряде кандидатных материалах инертных матриц композитного ядерного топлива (А120з, 1^А1204,

- изучены закономерности образования наноразмерных радиационных дефектов на поверхности сапфира, алюмомагниевой шпинели, оксидов магния и циркония, облученных тяжелыми ионами высоких энергий.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Полученные в работе результаты могут быть использованы при решении задач физики радиационных повреждений, связанных с моделированием эффектов, вызываемых осколками деления в инертных разбавителях композитного ядерного топлива, в других диэлектрических материалах, являющихся элементами конструкций ядерно-энергетических установок, а также при разработке технологий высокоэнергетической ионной имплантации. Разработанные мишенные устройства и системы сбора информации используются в экспериментах по радиационной физике твердых тел на циклотронах У-400 и ИЦ-100 ЛЯР ОИЯИ.

На защиту выносятся:

- Комплекс экспериментальных установок для "т-вки" изучения оптических свойств твердых тел в процессе облучения тяжелыми ионами высоких энергий, специализированные мишенные устройства для облучения материалов в широком интервале температур, системы контроля условий облучения и сбора экспериментальных данных.

- Установленные закономерности изменения спектрального состава высокоэнергетической ионолюминесценции а-А1203 и ГЛБ с дозой радиационных повреждений, плотностью ядерных и ионизационных потерь энергии ионов, температурой' облучения.

- Результаты "т-эки" пьезоспектроскопических исследований накопления механических напряжений в кристаллах А120з:Сг, облучаемых высокоэнергетическими ионами.

- Определение пороговых значений плотности ионизации для образования латентных треков в М§А1204, 813М4.

- Данные микроструктурных исследований воздействия высокого уровня ионизационных потерь энергии на дефектную структуру в Г^А^О^ созданную низкоэнергетическим ионным облучением.

- Установленные закономерности формирования наноразмерных радиационных дефектов в форме хиллоков на поверхности А1203, MgAbO.!, MgO и YSZ от уровня , удельных ионизационных потерь энергии ионов.

- Результаты исследования модификации профиля поверхности монокристаллов А1203 в зависимости от температуры, ионного флюенса и угла падения ионного пучка. • •

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты и отдельные положения диссертации докладывались, на IV и XI Межнациональных совещаниях "Радиационная Физика Твердого Тела" (Севастополь, 1994^ 2001), X International Conference on "Ion Implantation Technology" (Catania, Italy, 1994), International Conferences "Swift Heavy Ions in Matter (Caen, France, 1995; Berlin, 1998; Aschaffenburg, Germany, 2005), Seventh;Inter-nationa! Conference on Fusion Reactor Materials (Обнинск, 1995), Materials Research Society Fall meetings (Boston, USA, 1998- 2000), 2 и 3 Schools and Workshops on Cyclotrons and, Applications (Cairo, 1997, 1999), VI International School-Seminar on Heavy Ions Physics (Dubna 1997); International Conferences on Nuclear Tracks in Solids (Dubna 1997; Portoroz , Slovenia, 2000), 14th International Workshop on Inelastic Ion-Surface Collisions (Ameland, Netherlands, 2002), 13th International; Conference on Surface Modification of Materials by Ion Beams (San Antonio, USA, 2003), International Conferences "Radiation Effects in Insulators" (Lisbon 2001; Santa Fe, USA, 2005); XVI Международной конференции по электростатическим ускорителям и пучковым технологиям (Обнинск 2006), V и VI международной конференции "Взаимодействие излучений с твердым телом" ( Минск 2003, 2005).

Результаты, представленные в диссертации обсуждались также на научных семинарах Центра прикладной физики Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н.Флерова, Университета им. Л.Этвеша, Института материаловеденияЦИФИ (Будапешт), Института кристаллрграфии. РАН, Агентства по атомной энергии (Каир), Университета им. М. Кюри-Склодовской (Люблин, Польша).

Представленные в диссертации результаты получены лично автором или. при его непосредственном участии и руководстве. Все результаты, представленные вГла-вах 2 и 3, получены лично автором. •

ПУБЛИКАЦИИ: Диссертационная работа включает в себя исследования, выполненные в период с 1988 по 2002 годы в Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н.Флерова ОИЯИ. Результаты диссертации изложены в 34 публикациях, из которых в список литературы внесены 30 работ, относящихся к категории статей в научных журналах и докладов в сборниках материалов конференций.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ: Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы, включающего в себя 180 наименований. Работа изложена на 176 страницах, содержит 12 таблиц и 53 рисунка.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Скуратов, Владимир Алексеевич

Основные результаты настоящей работы состоят в следующем:

1. Создан комплекс экспериментальных установок для регистрации спектров люминесценции кристаллов в процессе воздействия пучков высокоэнергетических ионов на циклотронах У-400 и ИЦ-100 Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ.

2. Разработаны специализированные мишенные устройства для облучения образцов твердых тел тяжелыми ионами высоких энергий в интервале температур 80-1000 К, устройства диагностики ионных пучков, контроля параметров облучения и сбора экспериментальной информации.

3. Впервые определена зависимость спектрального состава ионолюминесценции монокристаллов синтетического сапфира от величины удельных потерь энергии тяжелых ионов на ионизацию и упругое рассеяние, уровня радиационных повреждений и температуры облучения. На основе анализа дозовых зависимостей интенсивности люминесценции Б* центров установлена доминирующая роль неупругих потерь энергии тяжелых ионов в формировании структурных нарушений в монокристаллах а-А1203 при среднем уровне удельных ионизационных потерь энергии 29,5 кэВ/нм.

4. Обнаружено, что эффект релаксации высокой плотности ионизации в спектрах ионолюминесценции монокристаллов а-А1203 проявляется в подавлении излучения Е- центров по сравнению с 1центрами, начиная с уровня ~ 5-6 кэВ/нм.

5. Впервые проведены "т-БНи" пьезоспекгроскопические измерения уровня механических напряжений в монокристаллах А1203:Сг в процессе облучения ионами Аг, Кг и В1 с энергиями 3-7 МэВ/аем. Обнаружено, что при одинаковой дозе поврежл дений в интервале 0 - 2,5x10' сна, напряжения регистрируются только при воздействии ионов висмута, а уровень напряжений не определяется, пол ной концентрацией дефектов, образованных в упругих столкновениях. Установлено, что радиационные дефекты, созданные в А1203:Сг по каналу электронного торможения, вызывают сжимающие механические напряжения, величина которых при флюенсах ~ 1,6x10 см" сравнима с пределом прочности материала.

6. Установлен спектральный состав высокоэнергетической ионолюминесценции LiF, обусловленный излучательной рекомбинацией и VF -центров, а также свечением F2 и F3+ -центров окраски.

7. Получены и проанализированы данные о зависимости интенсивности ионолюминесценции ^-агрегатных центров b LiF от температуры и дозы облучения. Показано, что формирование F-агрегатными центров окраски при' воздействии тяжелых ионов высоких энергий определяется процессами термической диффузии точечных дефектов при уровнях плотности ионизации 12 -^28 кэВ/нм и не зависят от температурных эффектов в трековой области.

8. Впервые проведен сравнительный анализ радиационной стойкости ряда* керамик и ■ монокристаллов тугоплавких оксидов по отношению ж воздействию высокоэнергетических ионов. В результате этой работы методами просвечивающей электронной микроскопии:

- определены- пороговые- уровни удельных ионизационных потерь энергии; необходимые для образования латентных треков в MgAl204 и Si3N4, а также поперечные размеры трековых областей;

- установлен размер трека в монокристаллах а-А1203 при плотности ионизации 41 кэВ/нм;

- показано, что радиационные повреждения в A1N и SiC по каналу электронного торможения не регистрируются даже при уровнях энерговыделения 34 кэВ/нм и 35 кэВ/нм, соответственно;

- Обнаружен эффект перестройки существующей/дефектной структуры в MgAl204 под действием ионизации,высокой плотности. Модификация структурных нарушений в виде дислокационных петель проявляется >в«диссоциации и уменьшении размера межузельных петель диаметром ~5 нм, сопоставимым с размером латентного трека. Диссоциация дислокационных петель больших размеров, ~30 нм, не наблюдается.

9. Методами атомно-силовой микроскопии проведено исследование поверхности монокристаллов А1203, MgO, MgAl204, YSZ и SiC, облученных ионами Кг, Хе, W, Bi с энергиями в интервале 0,6+3,5 МэВ/аем. Установлено, что результатом воздействия единичных ионов является образование на поверхности оксидов магния алюминия, циркония а также шпинели наноразмерных структурных дефектов в виде конических хиллоков, геометрические размеры которых зависят от уровня удельных ионизационных потерь энергии тяжелых ионов. Модификация рельефа поверхности образцов SiC, которую можно было бы ассоциировать с воздействием высокоэнергетических ионов криптона или висмута в проведенных экспериментах не обнаружена.

10. Определены верхние границы значений плотности ионизации на входе в мишень, начиная с которых регистрируются радиационно-стимулированные изменения в профиле поверхности данных кристаллов, вызываемые отдельными высокоэнер-. гетическими ионами. Эти пороговые значения для всех изучавшихся материалов лежат в интервале 15 +23 кэВ/нм.

11. Установлено, что образование хиллоков на поверхности монокристаллов А12Оэ, облученных ионами висмута с энергией 710 МэВ не зависит от температуры мишеней в интервале 80 + 300 К и уровня радиационных повреждений исходных образцов (до 5x10" смещений на атом). Показано, что зависимость формы хиллоков от угла падения ионов проявляется только при значительном отклонении пучка от нормали к поверхности образца, более чем на 60 градусов.

12. Установлено, что образование наноразмерных радиационных дефектов на поверхности не связано с процессом перехода кристаллической фазы в аморфную в треках высокоэнергетических ионов в объеме кристалла. Наблюдаемые эффекты проанализированы в рамках моделей термического пика и кулоновского взрыва в приповерхностной области.

В заключение, автор диссертации выражает благодарность сотрудникам Центра прикладной физики и научно-технического отдела ускорителей ЛЯР ОИЯИ за помощь в проведении экспериментов на ускорителях ИЦ-100 и У-400. Автор выражает благодарность своим коллегам и соавторам А.Е.Ефимову и А.Е.Волкову (1чГГ МОТ, Зеленоград), К.Хаванчаку (Университет Л. Этвеша, Будапешт), С.Зинкле (ОРНЛ, Ок Ридж) за помощь в проведении структурных исследований. Автор также благодарит Российский Фонд Фундаментальных Исследований (гранты № 95-02-04885-а, 00-02-16559-а, 03-02- 16957-а, 06-08-00587-а) за поддержку исследований, результаты которых представлены в данной работе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В диссертационной работе решена важная научно-техническая проблема, связанная с установлением закономерностей образования структурных нарушений, вызываемых высоким уровнем ионизационных потерь энергии тяжелых ионов в объеме и на поверхности радиационно-стойких диэлектриков, а также разработкой экспериментальных методов "т^йГ исследования радиационно-индуцированных явлений в материалах в процессе облучения.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Скуратов, Владимир Алексеевич, 2008 год

1. Arnold G.W., Kreft G.B., and Norris C.B. Atomic displacement and ionization effects on the optical absosrption and structural properties of ion-implanted A1203.- Appl. Phys. Lett., 1974, v.25, p.540-542.

2. Zinkle S.J. Effect of irradiation spectrum on the microstructural evolution in ceramic insulators.- J. Nucl. Mater., 1995, v.219, p.l 13-127.

3. Meftah A., Brisard F., Costantini J.M., Hage-Ali M., M., Stoquert J.P., Studer F., Toulemonde M.- Swift heavy ions in magnetic insulators: A damage-cross-section velocity effect.- Phys. Rev. B, 1993, v.49, N17, p.920-925.

4. Costantini J.M., Ravel F., Brisard F., Caput M., Cluzeau C. Structural modifications of yttrium iron garnet after high-energy heavy ion irradiations.- Nucl. Instr. Meth., 1993, B91, p.129-1254.

5. Meftah A., Brisard F., Costantini J.M., Dooryhee E., Hage-Ali M., Herveieu M., Stoquert

6. J.P., Studer F., Toulemonde M.- Track formation in Si02 quartz and the thermal-spike mechanism.- Phys. Rev. B, 1994, v.49, N18, p. 12457-12463.

7. Matzke Hj., Rondinella V.V. and Wiss T. Materials research on inert matrices: a screening study.- J. Nucl. Mater., 1999, v.274, p.47-53.

8. Matzke Hj. Radiation Effects in Nuclear Fuels.- In.: Radiation Effects in Solids. Eds. Kurt E. Sickafiis, Eugene A. Kotomin, Bias P. Uberuaga. NATO Science Series II. Mathematics, Physics and Chemistry, 2007, v.235, p.401-421.

9. Ramos S. M. M., Bonardi N., Canut В., Bouffard S., Della-Negra S. Damage creation in a- A1203 by MeV iullerene impacts.- Nucl. Instr. Meth., 1998, В143, p.319-332.

10. Townsend P.D. Optical effects of ion implantation.- Reports on Progress in Physics, 1987, v. 50, N. 50, p.503-557.

11. Хаванчак К., Скуратов В.А., Иллеш А., Син Хон Чер, Малиновский В., Воробьев Е.Д., Щеголев В.А. Диагностика пучков тяжелых ионов в экспериментах порадиационному материаловедению.- Сообщения ОИЯИ, 13-84-601, Дубна, 1984, с.6.

12. Изменение предела текучести никеля, облученного ионами неона.- Физика металлов и металловедение, 1986, т.62, вып.2, с.390-395.

13. Акиныпин Д.В., Дидык А.Ю., Скуратов В.А. Люминесценция кристаллов под действием тяжелых ионов с энергией 1 МэВ/а.е.м.- Краткие сообщения ОИЯИ N43.-906, Дубна, 1989, с.48-55.

14. Акиныпин Д.В., Борисова М.Н., Големинов Н.Г., Дидык А.Ю., Скуратов В.А., Смирнов В.И. Применение матриц запоминающих элементов для. контроля потоков тяжелых ионов.- Приборы и техника эксперимента, 1990, № 6, с.49-50.

15. Skuratov V.A., Illes A., Illes Z., Bodnar К., Didyk A.Yu., Arkhipov A.V., Havancsak K. Beam diagnostics and data acquisition system for ion beam transport line used in applied research.- Сообщения ОИЯИ E13-99-161, 1999, Дубна, с. 8.

16. Chandler P.J and Townsend P.D. Implantation temperature measurement using impurity luminescence.- Rad. Eff. Lett., 1979, v.43, p.61-64.

17. Skuratov V.A., Altynov V.A. and Abu AlAzm? S.M. (1-3) MeV/amu Heavy Ion . Irradiation Effects on Optical Properties of AI2O3.- Materials Science Forum; 1997, v.248.249, p.399-403.

18. Skuratov V.A. Luminescence of LiF and a-Al203 crystals under high density excitation.- Nuc. Instr. and Meth: B, 1998, v.146, 1-4, pp.385-392.

19. Skuratov V.A., Kim Jong Gun, Stano J.,.Zagorski D.L. In-situ luminescence as monitorof radiation damage under swift heavy ion irradiation.- Nucl. Instr. Meth: B, 2006, v.245, Issue 1, p. 194-200.

20. Pells-G.P.Radiation damage effects in. alumina. J. Am. Ceram. Soc., 1994, v.772., p 368-377.

21. Caulfield К .J., Cooper R., and Boas J. F. Threshold for displacement defect production in electron-irradiated alumina.- J. Nucl. Mater. 1991, v. 184, p. 150-151.

22. Caulfield K. J., Cooper R., Boas J. F. Luminescence from electron-irradiated sapphire.-Phys. Rev.B, 1993, v.47, p.55-61.

23. Барышников В.И., Колесникова T.A., Квапил И. Возбуждение люминесценции примесных ионов широкозонных кристаллов мощными электронными пучками и оптическими вспышками.- ФТТ, 1994, т.36, №9, с.2788-2791.

24. Vallayer J., Jardin С., Treheux D. Optical and dielectric behaviors of alumina after an electromagnetic irradiation.- Optical materials, 2001, v.16, p.329-333.

25. Барышников В.И., Колесникова T.A. Возбуждение собственных дефектов в ионных кристаллах мощными оптическими и электронными пучками.- ФТТ, 1998, т. 40, №6, с. 1031-1035.

26. Brewer J.D., Jeffries В.Т. and Summers G.P.- Low-temperature fluorescence in sapphire. Phys. Rev.B, 1980, v.22, N10, p.4900-4906.

27. Kulis P.A., Springis M.J., Tale I.A., Vainer V.S., Valbis J.A. Impurity-associated colour centers in Mg- and Ca-doped A1203 Single Crystals. phys. stat. sol. (b), 1981, v.10, p.719-725.

28. Jonnard P., Bonnelle C,. Blaise G., Remond G., and Roques-Carmes С.f* and f centers in a-Al203 by electron-induced X-ray emission spectroscopy and cathodoluminescence.- J. Appl. Phys., 2000, v.88, iss.ll, p.6413-6417.

29. Кулис П. А., Рачко 3.A., Спрингис M.E., Тале И. А., Янсонс Я. Л. Рекомбинационная люминесценция неактивированной окиси алюминия. Сб. научных трудов. Отв. ред. И.Тале, Рига, ЛГУ, 1985. 87 с.

30. Kulis Р.А., Springis M.J., Tale I.A., Valbis J.A. Recombination luminescence in singlecrystal A1203.- phys. status solidi. a , 1979, v.53, p.113-119.

31. A1203. J. Nucl. Instr. Meth. B, 1994, v.91, p.258-262.

32. Pogatshnik G.J., Chen Y and Evans B.D. A model of lattice defect in sapphire. -IEEE transactions on nuclear science, 1987, v.NS-34, N.6, p.1709-1712.

33. Toshima R., Miyumaru H., Asahara J., Murasawa Т., and Takaharu A. Ion Induced Luminescence of Alumina with Time-resolved Spectroscopy.- J. Nucl. Sci. Techn., 2002, v.39, N1, p.15-18.

34. Алукер Э.Д., Гаврилов B.B., Коневский B.C., Литвинов Л.А., Ситдиков A.M., Чернов С.А., Эртс Д.П. Влияние расстехиометрии на люминесцентные свойства а-А1203.- Оптика и Спектроскопия, 1991, т.70, вып.1, с.75-81.

35. Surdo A.I., Kortov V.S., Pustovarov V.A. Luminescence of F and F* centers in corundum upon excitation in the interval from 4 to 40 eV.- Radiation Measurements, 2001, v.33, 587-591, p.587-591.

36. Kirm M., Zimmerer G., Feldbach E., Lushchik A., Lushchik Ch., and Savikhin F. Self-trapping and multiplication of electronic excitations in AI2O3 and Al203:Sc crystals. Phys. Rev.B, 1999, v.60, p.502-510.

37. Evans B.D. and Stapelbroek M. Optical properties of the F center in crystalline A1203. -Phys. Rev.B, 1978, v.l8;p.7089-7098.

38. Jeffries В. T, Summers G. P and Crawford J. H. F-center fluorescence in neutron bombarded sapphire.- J. Appl. Phys. Lett., 1980, v.51, p.4984-4987.

39. Tanabe Т., Fujiwara M., Miyazaki K. Energetic particle induced luminescence of A1203. -J. Nucl. Mater., 1996, v.233-237, p. 1344-1348.

40. Yasushi Aoki, Nguen T. My, Shunya Yamamoto, Hiroshi Naramoto. Luminescence of sapphire and ruby induced by He and Ar ion irradiation.- J. Nucl. Instr. Meth. B, 1996, v.114, p.276-280.

41. Jardin C., Canut В., and Ramos S.M.M. The luminescence of sapphire subjected to the irradiation of energetic hydrogen and helium ions.- J. Phys. D: Appl. Phys., 1996, v.29, p.2066-2070.

42. Dalai M.L., Rahmani M. and Townsend P.D. UV absorption of ion implanted sapphire. -J. Nucl. Instr. B, 1988, v.32, p.61-65.

43. AlGhamdi A. and Townsend P.D. Ion beam excited luminescence of sapphire. J. Nucl. Instr. Meth. B, 1990, v. 6, p. 133-136.

44. AlGhamdi A. and Townsend P.D. Luminescence efficiency during ion implantation of sapphire.- Radiat. Eff., 1990, v.115, p.73-78.

45. Hiroki Abe, Shunya Yamamoto, Hiroshi Naramoto. Amorphization in aluminum oxide induced by ion irradiation.- Nucl. Instr. Meth. B, 1997, v.127/128, p.170-175.

46. Canut В., Benyagoub A., Marest G., Meftach A., Moncoffre N., Ramos S.M.M., Studer F., Thevenard P., Toulemonde M. Swift-uranium-ion-induced damage in sapphire.-Phys. Rev.B, 1995, v.51, N18, p.12194-12197.

47. Skuratov V.A., Zinkle S.J.,.Efimov A.E, Havancsak K. Swift heavy ion-induced modification of A1203 and MgO surfaces.- Nucl. Instr. Meth. 2003, B203, pp.136-140.

48. Kazuie Kimura.Ultra-fast luminescence in heavy-ion track-cores in insulators: Electron-hole plasma.- Nucl. Instr. Meth. B, 2003, v.212, p.123-134.

49. Jaegle P., Sebban S., Carillon A., Jamelot G., Klisnick A., Zeitoun P., RusB., Nantel M., AlbertF. , and Ros D. Ultraviolet luminescence of Csl and CsCl excited by soft x-ray laser.- Appl. Phys., 1997, v.81,p.2406-2409.

50. Ghamnia M., Jardin C., L Martinez, Bouslama M. and Durupt P.Electronic spectroscopy (AES, EELS) and cathodoluminescence (CL) for a-Al203 characterization.- Vacuum, 1997, v.48, p.129-134.

51. Ghamnia M., Jardin C., Bouslama M. Luminescent centres F and F+ in a-alumina detected by cathodoluminescence technique.- Journal of Electron Spectroscopy andi Related Phenomena, 2003, v.l33,p.55-63.

52. Withers P.J.,. Bhadeshia H. K, Residual stress. Part 1 Measurement techniques.-Materials Science and Technology, 2001 v.17, p.355-465.

53. Каплянский А.А. и Пржевуский A.K. Пьезоспектроскопический эффект в кристаллах рубина-ДАН СССР. Физика, 1962, т.142, № 2, с.313-316.

54. Ma. Q., Clarke D. R. Stress Measurement in Single-Crystal and PolycrystallineCeramics Using Their Optical Fluorescence.- J. Am. Ceram. Soc., 1993, v.76, p.1433-1442.

55. He Jun and Clarke D. R. Determination of the piezospectroscopic coefficients chromium-doped sapphire.- J Am. Ceram. Soc., 1995, v.78, N5, p. 1347-1353.

56. Matsunami N., Sataka M., Iwase A., Okayasu S. Electronic excitation induced sputtering of insulating and semiconducting oxides by high energy heavy ions.- Nucl. Instr. Meth. B, 2003, v.209, p.288 293.

57. Townsend P.D., Chandler P.J. and Zhang L. Optical Effects of Ion Implantation. Cambridge University Press, 1994, -267p.1.л

58. He J. and Clarke D. R. Polarization Dependence of the Cr R-line Fluorescence from

59. Sapphire and Its Application to Crystal Orientation and Piezospectroscopic Measurement.- J. Am. Ceram. Soc., 1997, v.80, p.69-78.

60. Kaiser W., Sugano S, and Wood D.L. Splitting of the emission lines of ruby by an external electric field.- Phys. Rev.Lett., 1961, v.6, N11, p.605-607.

61. Каплянский A.A., В.Н.Медведев, Пржевуский A.K. Влияние электрического поля на спектры люминесценции обменно-связанных пар ионов хрома в рубине.-Письма в ЖЭТФ, 1967, т. 5, с. 427-430.

62. Каплянский А.А.и В.Н.Медведев. Линейный эффект Штарка в U-полосе рубина.-ФТТ, 1967, т.9. в.9, с.2704-2706.

63. Басун С.А., Каплянский А.А., Феофилов С.П. Индуцированная светом полярная пространствен ная структура в кристаллах рубина,- Письма в ЖЭТФ, 1983, т. 37, в. 10, с.492-495.

64. Liao P.F., Glass A.M., and Hemphrey L.M. Optically generated pseudo-Stark effect in ruby.- Phys. Rev.B, 1980, v.22, N5 p.2276-2281.

65. Plaksin O.A., Stepanov V.A., Stepanov P.A., Demenkov P.V., Chernov V.M., Krutskikh A.O. Optical and electrical phenomena in dielectric materials under irradiation.- Nucl. Instr. Meth. B, 2002, v.193, p.265-270.

66. Дидык А.Ю., Оганесян Р.Ц., Регель B.P. Скуратов В.А. Влияние ионизационных иядерных потерь энергии тяжелых ионов на дефектообразование в кристаллах LiF.- Физика Твердого Тела, т.31, в.7, 1989, с.17-22.

67. Skuratov V.A., Akinshin D.V., and Didyk A.Yu. Intrinsic luminescence of lithium fluoride under 1 Mev/amu heavy ion irradiation.- Nucl. Instr. Meth. B, 1993, v.82, p.571-574.

68. Skuratov V.A., Didyk A.Yu., Abu A1 Azm S.M. High-energy ionoluminescence of LiF.-Nucl. Instr. Meth. B, 1994, v. 94, p.480-484.

69. Skuratov V.A., Altynov V.A., Didyk; A.Yu., and Abu A1 AzmS.M. Track effects, in luminescence of LiF during 1 MeV/amu heavy ion; irradiation:- Radiation* Measurements, 1995, v. 25, N.l-4, p.167-168.

70. Skuratov V.A., Didyk A.Yu. and Abu AlAzm S.M. In-situ investigations of high-energyheavy ion irradiation effects: high-energy ionoluminescence of LiF.- Radiat. Phys. Chem., 1997, vol. 50, N 2, p. 183-188.

71. Skuratov V.A. Luminescence of LiF and а-Л120з crystals under high density excitation.T Nuc.Ihstr. and Meth: В (146), 1998,1-4; pp:385-392. ,

72. V.A.Skuratov, Abu AlAzm; S.M., Altynov V.A.Luminesccncc of aggregate centers inlithium fluoride irradiated; with high energy heavy ions.- Nucl: Instr. Meth. B, 2002, v.191,N1-4, p.251-255. '

73. Skuratov V.A., Kim Jong Gun, Stano, J. Zagorski D.L. In-situ. luminescence as monitorof radiation damage under swift heavy ion irradiation.- Nucl. Instr: Meth. В 2006, 245, p. 194-200. Л

74. Ботаки A.A., Воробьев А.А;,. Ульянов B.JT. Радиационная физика; ионных кристаллов:-М;, Атомиздат, 1980^- 207 с.

75. Алукер Э.Д., Лусис Д.Ю., Чернов G.A. Электронные возбуждения и; радиолюминесценция; щелочно-галоидных кристаллов. Рига,. Зинатне, 1979, с. 251. . - ■■.'■.•'■'

76. Schwartz K. Electronic excitations and defect creation in LiF crystals.- Nucl. Instr. Meth. B, 1996, v.107, N1-2, p. 128-132.

77. Trautmann С., Toulemonde M., Schwartz К., Costantini J. M. and Miiller A. Damage structure in the ionic crystal LiF irradiated with swift heavy ions.- Nucl. Instr. Meth. B, 2000, v.164-165, p.365-376.

78. Schwartz K., Trautmann C., El-Said A. S., Neumann R., Toulemonde M., and Knolle W. Color-center creation in LiF under irradiation with'swift heavy ions: Dependence on energy loss and fluence.- Phys. Rev.B, 2004, v.70, p. 184104-1 184104-8.

79. Головин A.B., Захаров Н.Г., Родный П.А.Собственная люминесценция фторидов лития и натрия.- Оптика и спектроскопия, 1989, т.67,'вып.2, с.337-341.

80. Непомнящих А.И.Раджабов Е.А., Егранов А.В. Центры окраски и люминесценция кристаллов LiF.- Наука. Новосибирск, 1984, -113 с.

81. Алукер Э.Д., Лусис Д.Ю., Чернов С.А. Электронные возбуждения и радиолюминесценция щелочно-галоидных кристаллов. Рига, Зинатне, 1979, -251с.

82. Раджабов Е.А., Непомнящих А.И. Температурная зависимость рентгенолюминесценции в LiF. Оптика и спектроскопия, 1980, т. 49, вып. 4, с. 184-187.

83. Mascarenhas S., Wiegand D. A., Smoluchowski R. Low-Temperature Annealing of the X-Ray-Induced Volume Expansion and Coloration of LiF.- Phys. Rev., 1964, v.134, p.A485 A491.

84. Bouchaala N., Kotomin E.A., Kuzovkov V.N. and Reichling M. F center aggregation kinetics in low-energy electron irradiated LiF.- Solid State Communications, 1998, v.108, N9, p.629-633.

85. Флеров В.И. Зависимость эффективности образования ^-центров от температуры во фтористом литии. Изв. АН ЛатвССР. Сер. Физ. и техн. наук, 1977, №4, с. 3336.

86. Комаров Ф.Ф. Дефекгообразование и трекообразование в твердых телах при облучении ионами сверхвысоких энергий- Успехи физических наук, 2003, т.173, №12, с. 1287-1318.

87. Itoh N. Self-trapped exciton model of heavy ion track registration.- Nucl. Instr. Meth. B, 1996, v. 116, p. 33-36.

88. Itoh N., Stoneham A. M. Excitonic model of track registration of energetic heavy ions in insulators. Nucl. Instr. Meth., 1998, B146, p. 362-366.

89. Martin J., Bishoff L., Wannenmacher R. Microscopy of ion-beam generated fluorescent color-center patterns in LiF.- Optics Communications, 2001, v. 188, p.l 19128.

90. Zinkle S.J., Skuratov V.A.Track formation and dislocation loop interaction in spinel irradiated with swift heavy ions.- Nucl. Instr. Meth. B, 1998, v.141, N(1-4), p.737-746.

91. Zinkle S.J., Skuratov V.A. and Hoelzer D.T. On the conflicting roles of ionizingradiation in ceramics.- Nucl. Instr. Meth. B, 2002, 191,1-4, p.758-766.

92. Wiss T.and Matzke Hj. Heavy ion induced damage in MgAl204, an inert matrix candidate for the transmutation of minor actinides-. Radiation Measurements, 1999, v.31, p.507-514.

93. Zinkle S.J., Pells G.P.Microstructure of A1203 and MgAl204 irradiated at low temperatures.- J. Nucl. Mater., 1998, v.253, p.120-132.

94. Zinkle S.J., Haltom C.P., Jenkins L.C., H. DuBose C.K. Technique for preparing cross-section transmission electron microscope specimens from ion-irradiated ceramics.-J. Electron Microsc.Tech. 1991, v.19, p.452-460.

95. Yamamoto Т., Shimada M., Yasuda К., Matsumura S., Chimi Y. and Ishikawa N. Microstructure and atomic disordering of magnesium aluminate spinel irradiated with swift heavy ions.- Nucl. Instr. Meth. B, 2006, v.245, p.235-238.

96. Yasuda K., Yamamoto Т., Shimada M., Matsumura S., Chimi Y. and Ishikawa N. Atomic structure and'disordering induced by 350 MeV Au ions in MgAl204.- Nucl. Instr. Meth. B, 2006, v.250, p.238-244.

97. Kalinina E.V., Skuratov V.A., Sitnikova A.A.,.Kolesnikova E.V, Tregubova A.S., Scheglov M.P.Structural peculiarities of 4H-SiC irradiated by Bi ions.- ФТП, 2007, т. 41, вып.4, c.392-396.

98. Lhermitte-Sebire I., Chermant J.L., Levalois М., Paumier Е. and Vicens J. Study of defects created by swift Xe ions in 6H SiC single crystals.- Radiation Effects and Defects in Solids, 1993, v. 126, p.173-178.

99. Toulemonde M., Dufour Gh., Meftah A., Paumier E. Transient thermal processes in heavy ion irradiation of crystalline inorganic insulators.- Nucl. Instr. Meth., 2000, B166-167, p.903-912.

100. Metfah A., Brisard F., Constantini J. M., Dooryhee E., Hage -Ali M., Hervieu M., Stoquert J. P., Studer F., Toulemonde M. Track formation in Si02 quartz and the thermal spike mechanism.- Phys. Rev.B, 1994, v.49, p. 12457-12463.

101. Toulemonde M., Paumier E., Dufour Ch. Thermal spike model in the electronic stopping power regime.- Radiat. Eff., 1993, v.56, p. 201-206.

102. Wang Z. G., Dufour Ch., Paumier E., Toulemonde M. The Se sensitivity of metals under swift-heavy-ion" irradiation: a transient thermal process J. Phys. Condens. Matter, 1994, v.6, p.6733-6750.

103. Metfah A., Djebara M., Stoquert J. P., Studer F., Toulemonde M. Electronic stopping power threshold of sputtering in yttrium iron garnet.- Nucl. Instr. Meth, 1996, B107, p.242-245.

104. Toulemonde M., Dufour Ch., Paumier E. Transient thermal process after a high-energy heavy-ion irradiation of amorphous metals and semiconductors.- Phys. Rev.B, 1992, v.46, No. 22, p. 14362-14369.

105. Dufour C., Stoquert J. P., Toulemonde M. A code for transient thermal processes in insulators. Abstracts of EuNITT Workshop on Ion Track Technology, February 25-26, 2002, Caen; France, p.46.

106. Szenes G. Amorphous tracks in insulators induced by monoatomic and cluster ions. -Phys. Rev.B, 1999, v.60, p.3140-3147.

107. Szenes G. Analysis of tracks induced by cluster ions in CaF2.- Phys. Rev. B^ 2000,' v.61, p. 14267-14270.

108. Szenes G., Paszti F., Peter A., Popov A. I. Tracks induced'in Te02 by heavy ions at low velocities.-Nucl. Instr. Meth. B, 2000, v. 166-167, p.949-953

109. Szenes G. Formation of amorphous latent tracks in mica.- Nucl. Instr. Meth., 1996, B 107, p.146-149.

110. Szenes G. Thermal spike model of amorphous track formation in insulators irradiated by swift heavy ions. Nucl. Instr. Meth. B, 1996, v. 116, p. 141-144

111. Szenes G. Amorphous track formation in Si02.- Nucl. Instr. Meth. B, 1997, v. 122, p.530-533.

112. Szenes G. The anisotropic growth in amorphous materials and the latent tracks formation induced by energetic ion bombardment. Nucl. Instr. Meth. B, 1996, v. 107, p.150-154.

113. Szenes G. Monoatomic and cluster ion irradiation induced amorphous tracks in yttriumiron garnet. Nucl. Instr. Meth., 1998, B 146, p.420-425.

114. Szenes G. Information provided by thermal spike analysis on the microscopic processes of track formation.- Nucl. Instr. Meth. B, 2002, v. 191, p.54-58.

115. Szenes G. Ion-induced amorphization in ceramic materials.- Journal of Nuclear Materials, 2005,v. 336, p.81-89.

116. Баранов И. А., Мартыненко Ю. В., Цепелевич С. О., Явлинский Ю. Н. Неупругое распыление твердых тел ионами-УФН, 1988, т. 156, в. 3, с. 477-511.

117. Yavlinskii Yu. N. Electron exitation in wide-gap single crystal insulators under swift heavy-ion irradiation.- Nucl. Instr. Meth. B, 2000, v. 166-167, p.35-39.

118. Yavlinskii Yu. N. Track formation in amorphous metals under swift heavy ion bombardment.- Nucl. Instr. Meth. B, 1998, v.146, p. 142-146.

119. Valbis J., Itoh N. Electronic excitations, luminescence and lattice defect formation in a-Al203 crystals.- Radiat. Eff., 1991, v. 166, p. 171-189.

120. Ritchie G. G., Claussen C.A core plasma model of charged particle track formation in insulators.- Nucl. Instr. Meth., 1982, 198, p.133-138.

121. Yavlinskii Yu.N. Coulomb repulsion of lattice ions under swift heavy ion irradiation.-Nucl. Instr. Meth. B, 2006, v. 245 , p. 114-116.

122. Verral. R.A., Vlajic M.D., Krstic V.D. Silicon carbide as an inert-matrixifor a thermal reactor fuel.- J. Nucl. Mater., 1999, v.274, p.54-60.

123. Carmack W.J., Todosow M., Meyer M.K. and. Pasamehmetoglu K.O. Inert matrix fuel neutronic, thermal-hydraulic, and transient behavior in a light water reactor.- J. Nucl. Mater., 2006, v.252, Iss.1-3, p.276-284.

124. Viability of inert matrix fuel in reducing plutonium amounts in reactors, IAEA, Vienna, IAEA-TECDOC-1516, 2006, -83p.

125. Kleykamp H. Selection of materials as diluents for burning of plutonium fuels in nuclear reactors.- J. Nucl. Mater., 1999, v.275, Iss.l, p. 1-11.

126. Skuratov V.A., Zagorski D.L., Efimov A.E., Kluev V.A., Toporov Yu.P., Mchedlishvili B.V. Swift heavy ion irradiation effect on the surface of sapphire single crystals.- Radiation Measurements, 2001, v.34/1-6, p.571-576.

127. Скуратов В.А., Ефимов A.E., Загорский Д.Л. Модификация поверхности А1203высокоэнергетическими ионами висмута.- Препринт ОИЯИ Р14-2001-47, Дубна, 2001, с.11.; Физика твердого тела, 2002, т.44, вып., с. 165-169.

128. Skuratov V.A., Zinkle S.J., Efimov А.Е., Havancsak К. Swift heavy ion-inducedmodification of А120з and MgO surfaces.- Nucl. Instr. Meth,.B, 2003, v.203, p. 136140.

129. Skuratov V.A., Zinkle S.J., Efimov A.E., Havancsak K. Surface defects in A1203 and

130. MgO irradiated with high energy heavy ions.- Surface and Coating Technology, 2005, v.196, N1-3, p.56-62.

131. Skuratov V.A., Efimov A.E., Havancsak K. Surface modification of MgAl204 andoxides with heavy ions of fission fragments energy.- Nucl. Instr. Meth. B, 2006, v.250, p.245-249.

132. Muller A., Neumann R., Swartz K., Trautmann C. Scanning probe microscopy of heavy-ion tracks in lithium fluoride.- Nucl. Instr. Meth. B, 1998, v.146, p.393-398.

133. Swartz K., Trautmann C., Steckenreiter Т., Geiss O., Kramer M. Damage and trackmorphology in LiF crystals irradiated by GeV ions Phys. Rev. B, 1998, v.58, No. 17, p. 11232-11240.

134. Thevenard P., Dupin J. P., Vu Thien Binh, Purcell S. Т., Semet V., Guillot D. Electronemission devices formed by energetic cluster impacts on Ti02 rutile.- Nucl. Instr. Meth. B, 2000, v. 166-167, p.788-792.

135. Girard J.C., Michel A., Tromas C., Jaouen C., Della-Negra S. Track formation in amorphous Feo.55Zro.45 alloys irradiated by MeV Ceo ions: influence of intrinsic stress on induced surface deformations.- Nucl. Instr. Meth. B, 2003, v.209, p.85-92.

136. Thibaudau F., Cousty J., Balanzat E., Bouffard S. Atomic-force-microscopy observations of tracks induced by swift Kr ions in mica.- Phys. Rev.Lett., 1991, v.67, p.1582.

137. Ackermann J., Angert N., Neumann R., Trautmann C., Dischner M., Hagen Т., Sedlacek M. Ion track diameters in mica studied with scanning force microscopy.-Nucl. Instr. Meth. B, 1996, v. 107, p. 181 184.

138. Gentils A., Thome L., Jagielski J., Nowicki L., Klaumuunzer1 S., Garrido F., Beauvy ; M; Damage production in cubic zirconia irradiated with swift heavy ions;- Nucl.1.strum. Meth. B, 2004, v.218, p. 457-460.

139. Miiller C., Granney M., El-Said A., Ishikawa N., Iwase A., Lang M., Neumann R. Ion tracks on LiF2 and CaF2 single crystals characterized by scanning force microscopy.-Nucl. Instr. Meth. B, 2002, v.191, p.246 250.

140. Dobeli M., Ames F., Musil G.R:, Scandella L., Suter M., Synal H. A. Surface tracks by MeV C60 impacts on mica and PMMA.- Nucl. Instr. Meth: B, 1998, v. 143, p.503-512.

141. Khalfaoui N:, Rolaru C.C., Bouffard S., Jacquet E., Lebius Hi, Toulemonde M: Study of swift heavy ion tracks on crystalline quartz surfaces.- Nucl. Instr. Meth. B, 2003, v.209, p. 165-169. . ,

142. Vorobyova I. V.Three kinds of high-energy Pb ion tracks on the LiF crystal surface at grazing angles of incidence.- Nucl. Instr. Meth. B, 2002, v. 198, p.l 19-128;

143. Vorobyova I. V., Kopniczky J. Track formation on LiF single crystal surface induced; by high-energy Xe ions.- Nucl. Instr. Meth: B^2003j v.211; p.374-3821. ;

144. Burghartz St., Schulz B. Thermophysical properties of sapphire, A1N and MgAl20.i down:to 70 K.- J. Nucl. Mater., 1995, v.212-215, p. 1065-1068.

145. Волков A.A., Калин Б.А., Конопленко В.П. Напряженное состояние в поверхностном слое материала, облученного ионами гелия.- Поверхность. Физика, химия, механика. 1986, т.1, с. 112-116.

146. EerNisse Е. Р; Compaction of ion-implanted fused silica.- J. Appl. Phys., 1974, N1., v.45, p.167-174.173; Colin J., Lesueur D., Grilhe J. Free-surface deformation: of irradiated solids.-Philosophical Magazine A, 2001, v.81, No.4, p.857-866.

147. Szenes G. Mixing of nuclear and electronic stopping powers , in: the: formation of surface tracks on mica by fullerene impact.- Nucl. Instr. Meth: B, 2002; v. 191, p.27-31.

148. Калиниченко А. И., Лазурик В. Т. Акустические импульсы, порождаемые осколками деления и быстрыми нейтронами в веществе.- В сб.: Радиационная акустика, отв. ред. Л. М. Лямшев, М.:, Наука, 1987, с. 27-35.

149. Kambara T., Kageyama К., Kanai Y., Kojima Т.М., Nanai Y., Yoneda A., Yamazaki Y. Elastic wave from fast heavy ion irradiation in solids.- Nucl. Instr. Meth. B, 2002, v.193, p.371-375.

150. Kambara T., Kanai Y., Kojima T.M., Nakai Y., Yoneda A., Kageyama K., Yamazaki Y. Acoustic emission from fast heavy ion irradiation in solids.- Nucl. Instr. Meth. B, 2002, v.164-165, p.415-419.

151. Флейшер P. Л., Прайс П. Б., Уокер P. M. Треки заряженных частиц в твердых телах. Принципы и приложения. В 3-х ч. Ч. 1. Методы исследования треков-М.: Энергоатомиздат, 1981, -152 с.

152. Fast Transport of Fission Energy through Shock Waves.- ITU Activity Report 2001 (EUR20252), p. 10-11.

153. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. -М.: Наука, 1978, 792 с.