|
|
 |
|
|
|
|
|
|
| Detalji |
| Projekt: |
Procesi interakcije ionskih snopova i nanostrukture |
| Voditelj: |
Milko Jakšić |
| Ustanova: |
Institut "Ruđer Bošković", Zagreb |
| Sažetak: |
Predložena istraživanja interakcije ionskih snopova MeVskih energija i tvari usmjerena su prema primjenama na karakterizaciju materijala i modifikaciju njegovih svojstava na nanometarskoj skali. Proučavat ćemo najučestalije od niza raznovrsnih procesa međudjelovanja ionskih snopova i tvari na tri razine: ion – jezgra, ion – atom i ion – čvrsta tvar.
Kod procesa interakcije ion – jezgra, najvjerojatnija su elastična raspršenja, a najviše na niskim energijama i s težim ionima gdje metode ERDA i RBS mogu teorijski biti najosjetljivije. Planira se širenje nedostatne baze podataka kod graničnih slučajeva narušenja Rutherfordove formule, te konstrukcija novih eksperimentalnih sustava koji će omogućiti elementne analize s nanometarskim dubinskim razlučivanjem. U pogledu atomskih procesa, a prije svega ionizacije atoma koja vodi na emisiju x-zraka (PIXE spektroskopija), proširit će se saznanja nedovoljno dobro opisane pobude L i M serije težih elemenata. Razvijat će se i novi detekcijski sustavi te će se proučavati efekti kemijske veze na spektre x-zraka.
Zbog velikog transfera energije u vrlo mali volumen s brzog iona na materijal, interakcija ion - čvrsta tvar ima izuzetna svojstva. U području nižih energija iona (keV/u) dominantan je gubitak energije uslijed sudara atoma (nuklearna zaustavna moć). Pri tom se stvaraju defekti koji mijenjaju elektronička svojstva poluvodičkih materijala, koji se uz ionsku implantaciju mogu iskoristiti za proizvodnju nanostruktura pomoću fokusiranog ionskog snopa. Za ispitivanja tih defekata koristit će se razne varijacije IBIC (Ion beam induced charge) metode, važne i za razvoj novih detektorskih materijala. U području visokih energija (~MeV/u) dostiže se maksimum gubitka energije iona uslijed sudara s atomskim elektronima (elektronska zaustavna moć), te se ulazi u područje najveće gustoće energije koja se predaje materijalu. Pri tom se formiraju latentni tragovi defekata koji se mogu iskoristiti za proizvodnju nanostruktura veličina ispod 10 nm.
Kao osnovni eksperimentalni sustav koristit će se 1.0 i 6.0 MV tandem akceleratori na Insritutu Ruđer Bošković, sa svim postojećim eksperimentalnim linijama što uključuje sustav nuklearne mikroprobe. Rezultati istraživanja bit će primjenjivani na razvoj novih metodologija mjerenja, pri čemu planiramo završiti konstrukciju eksperimentalnog sustava s TOF (time of flight) detekcijom. Poboljšanje razlučivosti fokusa snopa mikroprobe trebalo bi se približiti iznosu od 200 nm. |
|
|
|
|
|
|
|
