Microestructura y Magnetismo de Películas de Hierro Epitaxiales Irradiadas Fuertemente con Iones de Helio
Autores: Kamada, Yasuhiro; Umeyama, Daiki; Oyake, Tomoki; Murakami, Takeshi; Shimizu, Kazuyuki; Fujisaki, Satomi; Yoshimoto, Noriyuki; Ohsawa, Kazuhito; Watanabe, Hideo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Estudio
Hierro
Irradiado
Iones de helio
Microestructura
Magnetismo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio informa sobre la microestructura y el magnetismo del hierro puro irradiado con altas dosis de iones de helio. Las aleaciones de hierro son materiales estructurales importantes utilizados como componentes en reactores de fusión, y se ha desarrollado una base de datos completa de sus diversas propiedades. Pero se ha investigado poco sobre las propiedades magnéticas, en particular, los efectos de altas dosis y las cavidades de helio son escasos. Se prepararon películas de hierro de un solo cristal, con un grosor de 200 nm, utilizando el método de evaporación en ultra alto vacío. Estas películas fueron luego irradiadas con iones He+ a 30 keV a temperatura ambiente hasta una dosis de 18 dpa. Las mediciones de difracción de rayos X y las observaciones del microscopio electrónico de transmisión en sección transversal revelaron cambios microestructurales significativos, incluyendo una gran expansión de la red perpendicular al plano de la película y la formación de cavidades de alta densidad después de la irradiación. Sin embargo, la magnetización de saturación y la forma de la curva de magnetización mostraron casi ningún cambio, lo que indica la robustez de las propiedades magnéticas del hierro.
Descripción
Este estudio informa sobre la microestructura y el magnetismo del hierro puro irradiado con altas dosis de iones de helio. Las aleaciones de hierro son materiales estructurales importantes utilizados como componentes en reactores de fusión, y se ha desarrollado una base de datos completa de sus diversas propiedades. Pero se ha investigado poco sobre las propiedades magnéticas, en particular, los efectos de altas dosis y las cavidades de helio son escasos. Se prepararon películas de hierro de un solo cristal, con un grosor de 200 nm, utilizando el método de evaporación en ultra alto vacío. Estas películas fueron luego irradiadas con iones He+ a 30 keV a temperatura ambiente hasta una dosis de 18 dpa. Las mediciones de difracción de rayos X y las observaciones del microscopio electrónico de transmisión en sección transversal revelaron cambios microestructurales significativos, incluyendo una gran expansión de la red perpendicular al plano de la película y la formación de cavidades de alta densidad después de la irradiación. Sin embargo, la magnetización de saturación y la forma de la curva de magnetización mostraron casi ningún cambio, lo que indica la robustez de las propiedades magnéticas del hierro.