Structural Suppression of Blister Formation on the Tungsten Surface under He+ Implantation with an Energy of 30 keV

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The influence of ultrafine-grained structure and cone-shaped surface morphology on the formation of blisters under irradiation of tungsten with He+ ions with energy of 30 keV has been studied. In comparative experiments, ultrafine-grained and fine-grained samples with an average grain size of 300 nm and 7 μm, respectively, with smooth and cone-shaped surface morphology were used. The ultrafine-grained structure in tungsten samples was obtained by severe plastic deformation, and the cone-shaped surface morphology was obtained by high-fluence irradiation with Ar+ ions with the energy of 30 keV. It was found that blisters are formed on both fine-grained and ultrafine-grained samples when irradiated with He+ ions with a fluence of 1018 ion/cm2. On the fine-grained samples, some of the blisters were with the lids removed, while in the ultrafine-grained samples, all blisters were intact. The thickness of the lids, diameter of the blisters depends on the grain size. The cone-shaped surface morphology on ultrafine-grained tungsten was found to suppress blister formation.

Sobre autores

R. Khisamov

Institute for Metals Superplasticity Problems RAS

Email: r.khisamov@mail.ru
Ufa, 450001

N. Andrianova

Lomonosov Moscow State University, Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics; Moscow Aviation Institute

Email: r.khisamov@mail.ru
Moscow, 119991; Moscow, 125993

A. Borisov

Institute for Metals Superplasticity Problems RAS; Lomonosov Moscow State University, Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics; Moscow Aviation Institute

Email: r.khisamov@mail.ru
Ufa, 450001; Moscow, 119991; Moscow, 125993

M. Ovchinnikov

Institute for Metals Superplasticity Problems RAS; Lomonosov Moscow State University, Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics

Email: r.khisamov@mail.ru
Ufa, 450001; Moscow, 119991

I. Musabirov

Institute for Metals Superplasticity Problems RAS

Email: r.khisamov@mail.ru
Ufa, 450001

R. Timiryaev

Institute for Metals Superplasticity Problems RAS

Email: r.khisamov@mail.ru
Ufa, 450001

R. Mulyukov

Institute for Metals Superplasticity Problems RAS

Email: r.khisamov@mail.ru
Ufa, 450001

Bibliografia

  1. Pitts R.A., Bonnin X., Escourbiac F., Frerichs H., Gunn J.P., Hirai T., Kukushkin A.S., Kaveeva E., Miller M.A., Moulton D., Rozhansky V., Senichenkov I., Sytova E., Schmitz O., Stangeby P.C., De Temmerman G., Veselova I., Wiesen S. // Nucl. Mater. Energy. 2019. V. 20. P. 100696. https://doi.org/10.1016/j.nme.2019.100696
  2. Martynenko Y.V., Nagel M.Y. // Plasma Phys. Rep. 2012. V. 38. P. 996. https://doi.org/10.1134/S1063780X12110074
  3. Kajita S., Kawaguchi S., Ohno N., Yoshida N. // Sci. Rep. 2018. V. 8. P. 56. https://doi.org/10.1038/s41598-017-18476-7
  4. Budaev V.P., Fedorovich S.D., Dedov A.V., Karpov A.V., Martynenko Y.V., Kavyrshin D.I., Gubkin M.K., Lukashevsky M.V., Lazukin A.V., Zakharenkov A.V., Sliva A.P., Marchenkov A.Y., Budaeva M.V., Tran Q.V., Rogozin K.A., Konkov A.A., Vasilyev G.B., Burmistrov D.A., Belousov S.V. // Plasma Discharge. Fusion Science and Technology. 2023. V. 79. Iss. 4. P. 404. https://doi.org/10.1080/15361055.2022.2118471
  5. Harutyunyan Z.R., Ogorodnikova O.V., Aksenova A.S., Gasparyan Y.M., Efimov V.S., Kharkov M.M., Kaziev A.V., Volkov N.V. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2020. V. 14. No 6. P. 1248. https://doi.org/10.1134/S1027451020060245
  6. Mulyukov R.R. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2006. V. 24. P. 1061. https://doi.org/10.1116/1.2174024
  7. Wu Y-C., Hou Q-Q., Luo L-M., Zan X., Zhu X-Y., Li P., Xu Q., Cheng J-G., Luo G-N., Chen J-L. // J. Alloys Compd. 2019. V. 779. P. 926. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.11.279
  8. Efe M., El-Atwani O., Guo Y, Klenosky D.R. // Scr. Mater. 2014. V. 70. P. 31. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2013.08.013
  9. El-Atwani O., Hattar K., Hinks J.A., Greaves G., Harilal S.S., Hassanein A. // J. Nucl. Mater. 2015. V. 458. P. 216. http://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2014.12.095
  10. Chen Z., Niu L-L., Wang Z., Tian L., Kecskes L, Zhu K., Wei Q. // Acta Mater. 2018. V. 147. P. 100. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2018.01.015
  11. Wurmshuber M., Doppermann S., Wurster S., Jakob S., Balooch M., Alfreider M., Schmuck K., Bodlos R., Romaner L., Hosemann P., Clemens H., Maier-Kiener V., Kiener D. // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 2023. V. 111. 106125. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2023.106125
  12. Qian W., Wei R., Zhang M., Chen P., Wang L., Liu X., Chen J., Ni W., Zheng P. // Mater. Lett. A. 2022. V. 308. P. 130921. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.130921
  13. Cuomo J.J., Ziegler J.F., Woodall J.M. // Appl. Phys. Lett. 1975. V. 26. P. 557.
  14. Auciello O. // J. Vacuum Sci. Technol. 1981. V. 19. P. 841. http://doi.org/10.1116/1.571224
  15. Qin W., Ren F., Doerner R.P., Wei G., Lv Y., Chang S., Tang M., Deng H., Jiang C., Wang Y. // Acta Mater. 2018. V. 153. P. 147. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2018.04.048
  16. Zhang Y., Ganeev A.V., Wang J.T., Liu J.Q., Alexandrov I.V. // Mater. Sci. Eng. A. 2009. V. 503. P. 37. https://doi.org/10.1016/j.msea.2008.07.074
  17. Yusupova N.R., Krylova K.A., Mulyukov R.R. // Lett. Mater. 2023. V. 13. Iss. 3. P. 255. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2023-3-255-259
  18. Mulyukov R.R., Khisamov R.K., Borisov A.M., Baimiev A.Kh., Ovchinnikov M.A., Timiryaev R.R., Vladimirova A.A. // Lett. Mater. 2023. V. 13. Iss. 4s. P. 444. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2023-4-373-376
  19. Danilenko V.N., Parkhimovich N.Y., Kiekkuzhina L.U., Gunderov D.V. // Lett. Mater. 2023. V. 13. Iss. 4. P. 373. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2023-4-444-449
  20. Li P., Sun D-Z., Wang X., Xue K.-M., Hua R., Wu Y.-C. // Trans. Nonferrous Metals Society of China. 2018. V. 28. Iss. 3. P. 461. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(18)64679-5
  21. Xue K., Guo Y., Zhou Y., Xu B., Li P. // Int. J. Refr. Met. Hard Mater. 2021. V. 94. P. 105377. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2020.105377
  22. Khisamov R.K., Andrianova A.A., Borisov A.M., Ovchinnikov M.A., Timiryaev R.R., Musabirov I.I., Mulyukov R.R. // Phys. Atomic Nuclei. 2023. V. 86. No 10. P. 2198. https://doi.org/10.1134/S1063778823100228
  23. Mashkova E.S., Molchanov V.A. Medium-Energy Ion Reflection from Solids. Amsterdam: North-Holland, 1985. 444 p.
  24. Khisamov R.K., Andrianova A.A., Borisov A.M., Ovchinnikov M.A., Musabirov I.I., Timiryaev R.R., Mulyukov R.R. // Phys. Atomic Nuclei. 2024. V. 87. No 9. P. 1. https://doi.org/10.1134/S1063778824090151
  25. Andrianova N.N., Borisov A.M., Ovchinnikov M.A., Khisamov R.K, Mulyukov R.R. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2024. V. 88. P. 478. https://doi.org/10.1134/S1062873823706141
  26. Xiao S., Ma Y., Tian L., Li M., Qi C., Wang B. // Nucl. Mater. Energy. 2020. V. 23. P. 100746. https://doi.org/10.1016/j.nme.2020.100746
  27. Zhang M., Zhao J., Meng X., Chen Z., Wang Q., Guan X. Wang T. // J. Nucl. Sci. Tech. 2021. V. 58: Iss. 10. P. 1071. https://doi.org/10.1080/00223131.2021.1911872
  28. Guseva M.I., Martynenko Y.V. // Sov. Phys. Usp. 1981. V. 24. P. 996. https://doi.org/10.1070/PU1981v024n12ABEH004758
  29. Behrisch R., Eckstein W. Sputtering by Particle Bombardment. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2007. 509 p. https://doi.org/10.1007/978-3-540-44502-9
  30. Fan C., Pan S., Hu X., He B., Huang M. // Acta Materialia. 2023. V. 254. P. 118993. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2023.118993
  31. EerNisse E.P., Picraux S.T. // J. Appl. Phys. 1977. V. 48. P. 9. https://doi.org/10.1063/1.323332
  32. Wei Q., Zhang H.T., Schuster B.E., Ramesh K.T., Valiev R.Z., Kecskes L.J., Dowding R.J., Magness L., Cho K. // Acta Materialia. 2006. V. 54. P. 4079. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2006.05.005
  33. Xu A., Wei T., Short K., Palmer T., Ionescu M., Bhattacharyya D., Smith G.D.W., Armstrong D.E. J. // J. Mater Sci. 2023. V. 58. P. 10501. https://doi.org/10.1007/s10853-023-08647-5
  34. Allen F.I., Hosemann P., Balooch M. // Scripta Mater. 2020. V. 178. P. 256. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2019.11.039
  35. Guseva М.I., Ivanov S.М., Martynenko Y.V. // J. Nucl. Mater. 1981. V. 96. P. 208. https://doi.org/10.1016/0022-3115(81)90235-X

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».