Analiza odkształceń sieci krystalicznej w sąsiedztwie dyslokacji

• Autorzy: Jóźwik P. , Turos A. , Jagielski J. , Natarajan S. , Nowicki L.

Warianty tytułu

EN

Analysis of crystal lattice deformations in the vicinity of dislocations

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy opisano procedury symulacji Monte Carlo procesu rozpraszania wstecznego w kryształach zawierających dyslokacje. Sigmoidalny kształt ugiętych rzędów (płaszczyzn) atomowych można przybliżyć funkcją arctan, co stanowi model dystorsji sieci krystalicznej w pobliżu półpłaszczyzny dyslokacji krawędziowej. Badania strukturalne kryształów AlGaN i SrTiO₃ za pomocą HRTEM pozwoliły wyznaczyć parametry geometryczne zaburzeń sieci krystalicznej w sąsiedztwie dyslokacji (kąt ugięcia w punkcie przegięcia funkcji arctan oraz odległość między jej asymptotami). Zależność każdego z tych parametrów od odległości od krawędzi dyslokacji można przybliżyć funkcją ekspotencjalnego zaniku i wyznaczyć współczynniki tej funkcji. Dane te zostały wykorzystane w symulacjach Monte Carlo widm rozpraszania wstecznego AlGaN oraz SrTiO₃ i pozwoliły na ilościową parametryzację rozkładu dyslokacji w defektowanych kryształach.

EN

A procedure of Monte Carlo simulation of a backscattering process in crystals containing dislocations was described in this publication. Sigmoidally bent atomic rows (planes) can be approximated by an arctan function being a model of the lattice distortion in the vicinity of a dislocation. HRTEM analysis of AlGaN and SrTiO₃ crystals allowed determination of the geometrical parameters of crystalline structure distortion in the vicinity of a dislocation (a bending angle at the inflexion point of the arctan function as well as the distance between its asymptotes). A dependence of each of these parameters on the distance from a dislocation edge can be approximated by an exponential decay function. The parameters of this function can be calculated from the experimental data. The parameters obtained were used in Monte Carlo simulation of the backscattering process in AlGaN and SrTiO₃ and enabled quantitative determination of the depth distribution of dislocations in defected crystals.

Słowa kluczowe

PL

analiza defektów złożonych; kanałowanie jonów; symulacje Monte Carlo

EN

complex defect analysis; ion channeling; Monte Carlo simulation

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 43, nr 2
• Strony: 18--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jóźwik P.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa
• Narodowe Centrum Badań Jądrowych ul. Andrzeja Sołtana 7, 05-400 Świerk/Otwock

autor

Turos A.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa
• Narodowe Centrum Badań Jądrowych ul. Andrzeja Sołtana 7, 05-400 Świerk/Otwock

autor

Jagielski J.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa
• Narodowe Centrum Badań Jądrowych ul. Andrzeja Sołtana 7, 05-400 Świerk/Otwock

autor

Natarajan S.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa
• Narodowe Centrum Badań Jądrowych ul. Andrzeja Sołtana 7, 05-400 Świerk/Otwock

autor

Nowicki L.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa

Bibliografia

• [1] Feldman L. C., Mayer J. W.: Fundamentals of surface and thin film analysis. New York–Amsterdam–London: North-Holland, 1986, ISBN: 0-444-00989-2
• [2] Chu W.-K., Mayer J. W., Nicolet M.-A.: Backscattering spectrometry. San Diego: Academic Press, Inc., 1978, ISBN: 0-12-173850-7
• [3] Turos A., Jóźwik P., Nowicki L., Sathish N.: Ion channeling study of defects in compound crystals using Monte Carlo simulations, Radiat. Eff. Defects, 2013, 168, 431
• [4] Prakash Goteti L. N. S., Pathak A. P.: Dechanneling by dislocations: A model quantum-mechanical calculation, Phys. Rev. B., 1998, 58, 5243
• [5] Peierls R. : The size of a dislocation, Proc. Phys. Soc., 1940, 52, 34
• [6] Nabarro F. R. N.: Dislocations in a simple cubic lattice, Proc. Phys. Soc., 1947, 59, 256
• [7] Jagielski J., Turos A., Nowicki L., Jozwik P., Shutthanandan S. , Zhang Y., Sathish N., Thomé L., Stonert A., Jozwik-Biala I.: Monte Carlo simulations of channeling spectra recorded for samples containing complex defects, Nucl. Instr. Meth. B, 2012, 273, 91–94
• [8] Jóźwik P., Sathish N., Nowicki L., Jagielski J., Turos A., Kovarik L., Arey B., Shutthanandan S., Jiang W., Dyczewski J., Barcz A.: Analysis of crystal lattice deformation by ion channeling, Acta Phys. Pol. A, 2013, 123, 828
• [9] Jagielski J., Thomé L., Zhang Y., Wang C. M., Turos A., Nowicki L., Pagowska K., Jozwik I.: Defect studies in ion irradiated AlGaN, Nucl. Instr. Meth. B, 2010, 268, 2056
• [10] Jiang W., Bowden M. E., Zhu Z., Jóźwik P., Jagielski J., Stonert A.: Defects and minor phases in O+ and Zr+ ion Co-implanted SrTiO3, Ind. Eng. Chem. Res., 2012, 51, 621
• [11] Jagielski J., Jozwik P., Jozwik-Biala I., Kovarik L., Arey B., Gaca J., Jiang W.: RBS/C, HRTEM and HRXRD study of damage accumulation in irradiated SrTiO3, Radiat. Eff. Defects, 2013 , 168, 6, 442 - 449