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Kr2+辐照导致的Ca8LnNa(PO4)6F2(Ln=La,Nd和Sm)磷灰石结构陶瓷材料的非晶转变

叶成 张建 付上朝 朱瑞华 吴采宇

叶成, 张建, 付上朝, 朱瑞华, 吴采宇. Kr2+辐照导致的Ca8LnNa(PO4)6F2(Ln=La,Nd和Sm)磷灰石结构陶瓷材料的非晶转变[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 224-229. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.224
引用本文: 叶成, 张建, 付上朝, 朱瑞华, 吴采宇. Kr2+辐照导致的Ca8LnNa(PO4)6F2(Ln=La,Nd和Sm)磷灰石结构陶瓷材料的非晶转变[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 224-229. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.224
YE Cheng, ZHANG Jian, FU Shangchao, ZHU Ruihua, WU Caiyu. Amorphization of Ca8LnNa(PO4)6F2(Ln=La, Nd and Sm) Apatite Ceramics Induced by Kr Ion Irradiation[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 224-229. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.224
Citation: YE Cheng, ZHANG Jian, FU Shangchao, ZHU Ruihua, WU Caiyu. Amorphization of Ca8LnNa(PO4)6F2(Ln=La, Nd and Sm) Apatite Ceramics Induced by Kr Ion Irradiation[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 224-229. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.224

Kr2+辐照导致的Ca8LnNa(PO4)6F2(Ln=La,Nd和Sm)磷灰石结构陶瓷材料的非晶转变

doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.224
基金项目: 福建省自然科学基金项目(2017J01007)
详细信息
    作者简介:

    叶成(1996-),男,江西抚州人,在读硕士,从事核材料研究;E-mail:32420161152472@stu.edu.cn

    通讯作者: 张建,E-mail:zhangjian@xmu.edu
  • 中图分类号: O571

Amorphization of Ca8LnNa(PO4)6F2(Ln=La, Nd and Sm) Apatite Ceramics Induced by Kr Ion Irradiation

Funds: Fujian Provincial Natural Science Foundation(2017J01007)
  • 摘要: 采用传统固相烧结法成功制备出磷灰石结构材料Ca8LnNa(PO46F2(Ln=La,Nd和Sm),并通过常规X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)进行表征确定三种样品都为单一相。在室温条件下用800 keVKr2+对三种样品进行辐照实验,辐照后的样品利用掠入射X射线衍射(grazing incidence X-ray diffraction,GIXRD)进行表征获取其表面辐照损伤层的结构信息。发现在实验辐照剂量范围内(1.0×1014~7.0×1014cm-2)三种样品都发生了从晶体结构到非晶结构的转变,不过三种样品的抗辐照非晶性能却有差异,抗辐照非晶能力大小关系是Ca8LaNa(PO46F2 > Ca8NdNa(PO46F2 > Ca8SmNa(PO46F2。这是由于在Ca8LnNa(PO46F2中,当镧系核素半径越小时,将有更大概率占据Ca(2)位置与F形成比Ca-F更弱的离子键。因此,镧系核素半径越小,辐照下将有更多的点缺陷保留下来,更容易发生非晶相变。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-09-19
  • 修回日期:  2019-03-13
  • 刊出日期:  2019-06-20

Kr2+辐照导致的Ca8LnNa(PO4)6F2(Ln=La,Nd和Sm)磷灰石结构陶瓷材料的非晶转变

doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.224
    基金项目:  福建省自然科学基金项目(2017J01007)
    作者简介:

    叶成(1996-),男,江西抚州人,在读硕士,从事核材料研究;E-mail:32420161152472@stu.edu.cn

    通讯作者: 张建,E-mail:zhangjian@xmu.edu
  • 中图分类号: O571

摘要: 采用传统固相烧结法成功制备出磷灰石结构材料Ca8LnNa(PO46F2(Ln=La,Nd和Sm),并通过常规X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)进行表征确定三种样品都为单一相。在室温条件下用800 keVKr2+对三种样品进行辐照实验,辐照后的样品利用掠入射X射线衍射(grazing incidence X-ray diffraction,GIXRD)进行表征获取其表面辐照损伤层的结构信息。发现在实验辐照剂量范围内(1.0×1014~7.0×1014cm-2)三种样品都发生了从晶体结构到非晶结构的转变,不过三种样品的抗辐照非晶性能却有差异,抗辐照非晶能力大小关系是Ca8LaNa(PO46F2 > Ca8NdNa(PO46F2 > Ca8SmNa(PO46F2。这是由于在Ca8LnNa(PO46F2中,当镧系核素半径越小时,将有更大概率占据Ca(2)位置与F形成比Ca-F更弱的离子键。因此,镧系核素半径越小,辐照下将有更多的点缺陷保留下来,更容易发生非晶相变。

English Abstract

叶成, 张建, 付上朝, 朱瑞华, 吴采宇. Kr2+辐照导致的Ca8LnNa(PO4)6F2(Ln=La,Nd和Sm)磷灰石结构陶瓷材料的非晶转变[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 224-229. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.224
引用本文: 叶成, 张建, 付上朝, 朱瑞华, 吴采宇. Kr2+辐照导致的Ca8LnNa(PO4)6F2(Ln=La,Nd和Sm)磷灰石结构陶瓷材料的非晶转变[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 224-229. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.224
YE Cheng, ZHANG Jian, FU Shangchao, ZHU Ruihua, WU Caiyu. Amorphization of Ca8LnNa(PO4)6F2(Ln=La, Nd and Sm) Apatite Ceramics Induced by Kr Ion Irradiation[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 224-229. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.224
Citation: YE Cheng, ZHANG Jian, FU Shangchao, ZHU Ruihua, WU Caiyu. Amorphization of Ca8LnNa(PO4)6F2(Ln=La, Nd and Sm) Apatite Ceramics Induced by Kr Ion Irradiation[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 224-229. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.224
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