Optical reflectivity of ion-irradiated cerium dioxide sinters
| Autor: | Gérald Lelong, Didier Gourier, Maxime Guillaumet, Hideo Watanabe, Norito Ishikawa, Jean Marc Costantini, Seiya Takaki, Kazuhiro Yasuda |
|---|---|
| Přispěvatelé: | CEA-Direction de l'Energie Nucléaire (CEA-DEN), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Service des Recherches Métallurgiques Appliquées (SRMA), Département des Matériaux pour le Nucléaire (DMN), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Propriétés des amorphes, liquides et minéraux [IMPMC] (IMPMC_PALM), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de minéralogie et de physique des milieux condensés (IMPMC), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département de Chimie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Tokai University, Japan Atomic Energy Agency [Ibaraki] (JAEA), Kyushu University, Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
Materials science
Absorption spectroscopy [PHYS.NUCL]Physics [physics]/Nuclear Theory [nucl-th] Analytical chemistry General Physics and Astronomy chemistry.chemical_element heavy ion irradiation 02 engineering and technology [PHYS.NEXP]Physics [physics]/Nuclear Experiment [nucl-ex] 01 natural sciences Spectral line Ion 0103 physical sciences Radiation damage Irradiation Cerium dioxide heavy ion irradiation optical spectroscopy Nuclear Experiment Absorption (electromagnetic radiation) optical spectroscopy [PHYS]Physics [physics] 010302 applied physics 021001 nanoscience & nanotechnology Cerium Reflection (mathematics) chemistry Cerium dioxide 0210 nano-technology |
| Zdroj: | Journal of Physics: Condensed Matter Journal of Physics: Condensed Matter, IOP Publishing, 2019, ⟨10.1063/1.5100582⟩ Journal of Applied Physics Journal of Applied Physics, 2019, 126 (17), pp.175902. ⟨10.1063/1.5100582⟩ |
| ISSN: | 0953-8984 1361-648X 0021-8979 1089-7550 |
| DOI: | 10.1063/1.5100582⟩ |
| Popis: | International audience; Reflection spectra of cerium dioxide sintered samples were measured in the UV-visible range after irradiation with various heavy ions (2.4-MeV Cu, 5-MeV W, 10-MeV W, 36-MeV W, 100-MeV Kr, and 200-MeV Xe). Differential reflectance spectra of irradiated samples after subtraction of the reference sample spectrum are fit with six broad Gaussian bands centered at about 1.2, 2.2, 2.8, 4.0, 4.8, and 6.2 eV. The growth curves of most bands show a saturation behavior versus ion fluence. Reflection spectra are consistent with UV-visible absorption spectra of electron-irradiated ceria single crystals for photon energies lower than and#61566;3.2 eV, corresponding to the optical gap. Spectra are tentatively analyzed on the basis of charge transfer bands and 4f and#61614; 5d transitions related to Ce3+ ion in the distorted environment formed by irradiation. More insight on defect formation is given by reflection spectra rather than the absorption ones due to the limit in absorption of the optical gap. These data are also discussed with reference to the radiation damage processes by electronic excitations and nuclear collisions in ceria. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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