اختلاط پرتو یونی ، “عبارت است از ترکیب و آلیاژ سازی اتمی که می تواند در مرز متصل کننده دو ماده مختلف در طول تابش یون رخ دهد[ ۱] . این فرآیند به عنوان یک روش برای اتصال دو چند لایه استفاده می شود، به خصوص یک بستر و یک لایه سطحی که رسوب داده شده است. این فرآیند شامل بمباران نمونه های لایه ای با دوز های مشخصی پرتو یونی است تا اختلاط را در سطح مشترک را افزایش دهد. به طور کلی، به عنوان یک ابزار برای آماده سازی اتصالات الکتریکی عمل می کند، به ویژه بین آلیاژهای غیرتعادلی یا متاستابل و ترکیبات بین فلزی. برای دستیابی به اختلاط پرتو یونی می توان از تجهیزات کاشت یون استفاده کرد.
اثرات منحصربه فردی که از اختلاط پرتو یونی حاصل می شود، در درجه اول اثرات بالستیک است. یعنی یون های تلاقی گر دارای انرژی جنبشی بالایی هستند که در هنگام برخورد به اتم های هدف به آن ها منتقل می شود. انرژی های یونی در حدود 1 k eV تا 200 kV هستند. هنگامی که شتاب می گیرد، چنین انرژی های یونی به اندازه ای بالا هستند که پیوندهای درون و به ویژه بین مولکولی را بشکنند و جابه جایی را در یک شبکه اتمی آغاز کنند. دنباله برخوردها به عنوان آبشار برخورد شناخته می شود. این فرآیند بالستیک، با انرژی یون هایی که با ماده هدف برخورد می کنند، اتم ها و الکترون های آن را در نقاط مختلف شبکه جا به جا می کند. این باعث می شود که در این نقاط جابجایی ایجاد شود و سطح مشترک دو ماده در لایه مرزی مخلوط شود. ( البته باید به این نکته توجه کرد که انرژی ها باید به قدری زیاد باشند که تغییرات شبکه دائمی باشند و نه فقط به صورت ارتعاشات موقتی که تشعشع برخوردی را ایجاد می کنند. به عبارت دیگر، انرژی های جنبشی باید از حد آستانه جابجایی ماده بیشتر باشند. ) اگر انرژی ها کافی باشند، در این برخوردهای هسته ای فراوان، کاشت یون بالستیک می تواند غلظت آلیاژ را در لایه ای نازک از ماده هدف افزایش دهد. این غلظت بیشتر از آن است که با فرآیندهای کاشت سنتی با دوز بالا به دست می آید.
فیلمی که با یون ها کاشته می شود، با توجه به عواملی مانند جرم یون، شدت پرتو یونی و زمان بمباران یونی، با ماده هدف اختلاط می کند. میزان این اختلاط با ریشه دوم عوامل ذکر شده تناسب دارد[ ۲] .
برای اکثر مواد کاشته شده، اختلاط پرتو یونی در دمای کمتر از 100 درجه سانتی گراد به دما بستگی ندارد. اما اگر دما از این حد بالاتر برود، اختلاط همراه با افزایش دما نیز بیشتر می شود. این رابطه با دما نشان می دهد که پرتوهای یونی که به سطح هدف می خورند، انرژی فعال سازی مربوط به گونه های هدف را به لایه مانع انتقال می دهند[ ۳] .
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفاثرات منحصربه فردی که از اختلاط پرتو یونی حاصل می شود، در درجه اول اثرات بالستیک است. یعنی یون های تلاقی گر دارای انرژی جنبشی بالایی هستند که در هنگام برخورد به اتم های هدف به آن ها منتقل می شود. انرژی های یونی در حدود 1 k eV تا 200 kV هستند. هنگامی که شتاب می گیرد، چنین انرژی های یونی به اندازه ای بالا هستند که پیوندهای درون و به ویژه بین مولکولی را بشکنند و جابه جایی را در یک شبکه اتمی آغاز کنند. دنباله برخوردها به عنوان آبشار برخورد شناخته می شود. این فرآیند بالستیک، با انرژی یون هایی که با ماده هدف برخورد می کنند، اتم ها و الکترون های آن را در نقاط مختلف شبکه جا به جا می کند. این باعث می شود که در این نقاط جابجایی ایجاد شود و سطح مشترک دو ماده در لایه مرزی مخلوط شود. ( البته باید به این نکته توجه کرد که انرژی ها باید به قدری زیاد باشند که تغییرات شبکه دائمی باشند و نه فقط به صورت ارتعاشات موقتی که تشعشع برخوردی را ایجاد می کنند. به عبارت دیگر، انرژی های جنبشی باید از حد آستانه جابجایی ماده بیشتر باشند. ) اگر انرژی ها کافی باشند، در این برخوردهای هسته ای فراوان، کاشت یون بالستیک می تواند غلظت آلیاژ را در لایه ای نازک از ماده هدف افزایش دهد. این غلظت بیشتر از آن است که با فرآیندهای کاشت سنتی با دوز بالا به دست می آید.
فیلمی که با یون ها کاشته می شود، با توجه به عواملی مانند جرم یون، شدت پرتو یونی و زمان بمباران یونی، با ماده هدف اختلاط می کند. میزان این اختلاط با ریشه دوم عوامل ذکر شده تناسب دارد[ ۲] .
برای اکثر مواد کاشته شده، اختلاط پرتو یونی در دمای کمتر از 100 درجه سانتی گراد به دما بستگی ندارد. اما اگر دما از این حد بالاتر برود، اختلاط همراه با افزایش دما نیز بیشتر می شود. این رابطه با دما نشان می دهد که پرتوهای یونی که به سطح هدف می خورند، انرژی فعال سازی مربوط به گونه های هدف را به لایه مانع انتقال می دهند[ ۳] .
wiki: اختلاط پرتو یونی