Nanoscale defects on the surface of Al2O3 and MgO induced by high energy heavy ions / V.A. Skuratov, A.E. Efimov, K. Havancsak

Модификация поверхности монокристаллов оксидов алюминия и магния, облученных ионами криптона и висмута с энергией в интервале 0,5-5 МэВ/нукпон, была исследована методом сканирующей туннельной микроскопии. Проанализирована зависимость геометрических параметров нанораэмерных радиационных дефектов от плотности ионизации, температуры облучения и угла падения ионов. Предполагается, что импульс механических напряжений, следствием которых является пластическая деформация материала в месте входа иона в мишень, обусловлен увеличением локального объема за счет радиационных дефектов, образованных по механизму "кулоновского взрыва".The structure of hillock-like defects on the surface of monocrystalline AI2O3 and MgO1 induced by single (0.5 - 5) MeV/amu Kr and BI ions, has been studied as a function of ion energy, irradiation temperature and angle of ion incidence using scanning tunneling microscopy. The noticeable changes in defect shape are registered only under strong deviation from normal beam incidence (more than 60 degrees) and no specific features (radial coherent mass transport outwards from the track core) typical for shockwave-like mechanism were observed. The Coulomb explosion mechanism is proposed instead As a possible reason of hillocks formation, the plastic deformation due to the defects created by this mechanism in the near surface target region is considered