Investigation of Effects in Yttrium Iron Garnet induced by Electronic Energy Loss of Swift Argon Ions

Abstract

本文对国内外快重离子在固体材料中引起电子能损效应的研究工作的历史和现状作了简短回顾，重点列举了到目前为止在钇铁石榴石（YIG）电子能损效应研究中取得的主要结果以及几种主要的理论模型。详细叙述了在兰州重离子加速器上进行1GeV氢离子辐照YIG材料的实验过程。用倾斜样品X一射线衍射（STD）、穆斯堡尔谱、饱和磁化强度测量等方法研究了辐照前后YIG样品的微观结构和物理性质变化，分析结果表明晶胞常数a, 非晶相百分数Fp随电子能损Se和辐照剂量Φt的增加而变大，而饱和磁化强度4π Ms减小．验证了YIG完全非晶化的电子能损阈值为Se＝8.3 MeV/μm和临界剂量为Φt＝1x1014 ions/cm2,在总结本次实验和国内外文献结果的基础上，提出了一个关于Fp（Se, Φt）函数的经验性的数学模型，并在模型中将材料本身的性质和电子能损及辐照剂量联系起来